Очистка металла от ржавчины лазером – Лазерное удаление ржавчины: описание технологии

alexxlab | 09.12.2019 | 0 | Вопросы и ответы

Содержание

Лазерное удаление ржавчины: описание технологии

Каждый, кто уже сталкивался с ржавчиной, знает, как непросто с ней бороться. Без специальных механических средств, например, жестких проволочных щеток или шлифовальных машинок, а также некоторых химических веществ удалить ржавчину с металлических поверхностей не получится.

Подготовив все необходимое для работы, можно начинать процесс. Очищение металлической поверхности от ржавчины обычно выполняется вручную, при этом весь процесс сопровождается обильным выделением вредной для человека химической пыли. Избежать пагубного воздействия на организм содержащихся в пыли веществ можно, применяя особенную технологию - лазерное удаление ржавчины. Такие технологии раньше воспринимались как нечто, относящееся к области фантастики, но сегодня они прочно вошли в нашу жизнь. Сейчас лазер широко используется для очищения различных поверхностей.

Что значит лазерная абляция?

Лазерная абляция (удаление ржавчины) – это специальная технология, позволяющая при помощи лазерного импульса удалять с поверхностей ненужные вещества. С помощью лазерной абляции можно также определять концентрацию в химическом составе элементов и изотопов. Данная методика применяется аналитической химией и геохимией.

Особенности, характерные для процесса лазерной абляции:

  • Энергия, вырабатываемая лазерным импульсом, поглощается поверхностью обрабатываемого изделия.
  • В процессе очищения от ржавчины формируется плазменное облако.
  • Лазерная абляция происходит на границе между двух фаз: конденсированной и газообразной (вакуумной).

Что такое десорбция?

Если для лазера характерна малая мощность, то устраняемые вещества испаряются, или сублимируются: превращаются в свободные молекулы, ионы и атомы, образуя над поверхностью слабую несветящуюся плазму. Лазерное удаление ржавчины в режиме маломощных лазеров называется десорбцией.

Образование лазерной искры

В случае если лазерный инструмент для удаления ржавчины способен выработать достаточно мощный для превышения порога режима абляции импульс, то процесс очищения сопровождается свечением плазмы, микровзрывами с образованием на поверхности изделия кратеров. Работу в режиме мощного импульса называют лазерной искрой.

Преимущества технологии

К плюсам лазерной абляции можно отнести:

  • Работник не соприкасается с обрабатываемой поверхностью.
  • У мастера появляется возможность локализовать свои действия: он просто задает нужную плотность импульса и направляет пучок лазера в ту точку, которую хочет обработать.
  • Возможна регулировка мощности излучений.
  • Имеет место мобильность установки. При необходимости ее нетрудно перенести к нужному месту.
  • У человека появляется возможность работать с различными материалами, не опасаясь их повредить.

Изделие от немецкой компании Clean Laser

На сегодняшний день это единственный производитель, выпускающий инструмент, который способен очистить от краски, масла, смазки, ржавчины или любого другого загрязнения самую чувствительную поверхность за несколько минут. Данное оборудование обеспечивает качественное лазерное удаление ржавчины. Аппарат способен производить мощные, короткие и очень быстрые лазерные лучи, создавая микровсплески плазмы. Это влечет за собой образование ударных и тепловых волн. Отзывы владельцев таких аппаратов преимущественно положительного характера. Потребители оценили, что загрязнение под воздействием собранного в пучок луча просто испаряется. Лазерное удаление ржавчины осуществляется мягко, без повреждения поверхности.

Какие выпускаются модели?

Аппараты немецкой компании Clean Laser представляют богатый ассортимент оборудования, с помощью которого осуществляется лазерное удаление ржавчины. По отзывам потребителей, самыми востребованными являются «рюкзачные» аппараты. Несмотря на их малогабаритность и мощность от 12 Вт до 1 кВт, такое оборудование также способно обеспечить качественное лазерное удаление ржавчины. Установка может быть использована для снятия наслоений с маленьких поверхностей. Данные аппараты очень популярны в среде археологов как надежные средства для чистки предметов старины. Также малогабаритное лазерное оборудование используется механиками во время ремонта фюзеляжа.

Тем, кто желает приобрести подобное устройство, лучше остановить свой выбор на аппаратах средних размеров. Опытные пользователи рекомендуют установки с мощностью, не превышающей 400 кВт. По своим габаритам такие устройства похожи на компрессоры. Сегодня немецкими инженерами разрабатываются крупногабаритные модели лазерных установок для их использования на космических и летательных аппаратах. Несмотря на значительные размеры, устройства, выпускаемые немецкой фирмой Clean Laser, отличаются тем, что в них используются очень короткие и быстрые пульсации лазерных лучей, которые способствуют появлению микровспышек плазмы и сублимации. Во время работы лазерного оборудования не образуется вторичных отходов. Мастер при использовании такого инструмента не дышит пылью, а сама работа выполняется быстро и качественно.

Китайская модель

На рынке инструментов и оборудования вниманию потребителя предоставлен широкий ассортимент установок для лазерного очищения от ржавчины. Сегодня большим спросом пользуются изделия китайского производства. Одним из них стал аппарат для чистки металлических изделий LY CL 100.

Технические характеристики

  • Установка обладает мощностью не более 100 Вт.
  • Эксплуатационный срок - 50 тысяч часов.
  • Частота повторений составляет 1,2-25 КГц.
  • Установка предназначена для чистки площади 20х20 см.
  • Скорость работы превышает 7 тысяч мм/сек.
  • Аппарат обладает линейной скоростью в 70 м/мин.
  • Установка использует воздушное охлаждение.
  • Длина волны составляет 1064 nm.
  • Внутри аппарата имеется компьютерное программное обеспечение.
  • Размеры изделия составляют 25 х 45 х 50 см.
  • Установка весит до 70 кг.
  • Гарантийный срок составляет 12 месяцев.

Такой мобильный инструмент станет незаменимым, если нужно почистить от ржавчины металлическую поверхность или убрать краску с кузова автомобиля. В таком случае снятие производится послойно вплоть до самой грунтовки. На глубину проникновения лазерного луча влияет длина его волны и показатель преломления. Очищение металлических поверхностей при помощи лазера считается самым эффективным и безопасным методом.

fb.ru

Удаление ржавчины лазером с металла: технология, оборудование

Одним из самых распространенных материалов можно назвать металл. Он характеризуется высокой прочностью и износостойкостью, но при этом многие не выдерживают длительный контакт с влагой и некоторыми агрессивными химическими веществами. Коррозия способна не только испортить внешний вид изделия, но также отразится на основных эксплуатационных характеристиках, к примеру, прочности. За длительный период применения подобных материалов было разработано довольно большое количество различных методов удаления ржавчины, в последнее время часто применяется лазерная технология. Она имеет большое количество особенностей, о которых далее поговорим подробнее.

Удаление ржавчины лазером

Лазерная очистка от ржавчины

Лазерная технология обуславливает применение специального оборудования. Лазерная очистка характеризуется следующими особенностями:

  1. Высокая эффективность. При несущественных затратах можно обновить изделие и восстановить его красоту.
  2. Качество получаемой поверхности высока.
  3. Высокая скорость обработки, связанная с автоматизированием процесса и применением технологии фокусировки светового луча для воздействия на металл.
  4. Подобная очистка предусматривает использование специального оборудования. Появилось оно в продаже относительно недавно, но уже сегодня весьма востребовано, устанавливается в специализированных цехах по восстановлению металлических изделий.
  5. Сфокусированный свет приводит к нагреву поверхности и частичному перестроению структуры. Однако, оказываемое воздействие не становится причиной изменения кристаллической решетки, то есть закалка не проводится. Это связано с точечным воздействием луча.

Очистка поверхности лазером

Удаление ржавчины лазером проводится в случае, когда изделие имеет небольшие размеры. Это связано с тем, что рабочая площадь лазерных установок ограничена.

Кроме этого, возникают проблемы с глубокой ржавчиной, которая нарушает целостность структуры материала.

Технология очищения

Современная лазерная очистка предусматривает применение технологии, связанной с физическими принцами взаимодействия металла со световым излучением. Определенные параметры светового потока определяют то, что от чистой поверхности он отражается, ржавчина его поглощает. Кроме этого, подобным образом можно почистить металлическую поверхность от различных загрязнений и пленок.

Воздействие лазера можно охарактеризовать следующим образом:

  1. Подаваемый луч в начале не оказывает фазовое превращение. За счет подобного воздействия поверхностный слой становится более мягким, загрязняющие вещества начинают отслаиваться.
  2. Следующий шаг предусматривает нагрев поверхности с последующим расплавлением. При нагреве структура становится более пластичной.
  3. При слишком высокой температуре происходит испарение загрязняющих веществ. Для их отведения предусмотрено наличие специального резервуара.

Стоит учитывать тот момент, что температура плавления ржавчины составляет около 1600 градусов Цельсия. Температура плавления стали намного ниже. Поэтому рекомендуется использовать специальные установки, которые могут разогреть материал до столь высокого показателя.

Процесс очищения поверхности становится более эффективным за счет того, что в зоне воздействия луча оказывается также ударная нагрузка. При этом температура может резко меняться. Лазерная технология подходит для обработки глубоких пазов и различных рифлений, так как луч может подаваться под различным углом.

Оборудование

В продаже встречается самое различное оборудование.

Наиболее распространенный лазер для удаления ржавчины представлен сочетанием двух модулей: один является источником питания, второй – лазерная головка.

В некоторых случаях в комплект поставки включается устройство видеонаблюдения, которое позволяет удаленно контролировать процесс.

Лазер

Лазерная установка действует следующим образом:

  1. На момент включения устройства оно сканирует поверхность для проверки наличия очагов ржавчины. При этом современные технологии позволяют определить глубину и характер повреждения. Тестирование проводит лазерный луч малой мощности.
  2. После того как было прекращено тестирование изделия устройство само выбирает мощность луча. Кроме этого, подобный параметр можно настроить в ручную. Этого показателя должно быть достаточно для того, чтобы ржавчина испарилась.

Современное оборудование способно в автоматическом режиме определять полное очищение металла от различных загрязняющих веществ, после чего останавливать процесс обработки. Мощность установки может варьировать в большом диапазоне, к примеру, у недорогих установок показатель 12-20 Вт. Мощные модели для профессионального применения имеют показатель мощности около 1000 Вт.

Преимущества способа

Применение современных разработок при создании рассматриваемого метода обработки определяет то, что он характеризуется большим количеством преимуществом. Примером можно назвать следующие моменты:

  1. При работе не происходит образование токсичных веществ, которые могут оказывать негативное воздействие на организм человека.
  2. Технология обработки не приводит к образованию шума. При механическом воздействии может образовываться большое количество шума, который может создавать существенный дискомфорт.
  3. Высокая эффективность и качество получаемого изделия. Другие методы удаления ржавчины не позволяют достигнуть столь высокого результата. При этом исключена вероятность допущения ошибки, так как человек не контролирует качество очистки.
  4. Есть возможность применять метод очистки лазером в случае, когда поверхность представлена комбинированием различных материалов. Примером можно назвать случай, когда на стальной пластинке есть кожаная и другая отделка.
  5. Устройство просто в использовании. Как правило, установка выбирает оптимальные режимы работы в автоматическом режиме. Можно вводить информацию в ручную, для чего есть специальный пульт или дисплей.
  6. Нет потребности в различных расходных материалах. При применении метода очистки химикатами требуется достаточно большое количество реагентов, которые в последствии не пригодны для использования.

Часто можно встретить мнение, что создаваемое излучение оказывает негативное влияние на зрение оператора. Проведенные исследования указывают на безопасность направленного луча.

Кроме этого, многие станки имеют специальный защитный кожух, а оператор должен работать в защитных очках.

Лазерная очистка металла может проводится и в ручном режиме. В подобном случае лазерная очистка подразумевает применение пульта дистанционного управления.

Лазерная очистка в ручном режиме

Современные модели практически полностью автоматизированы. При этом оператор не находится в непосредственной близости от устройства, наблюдает за происходящим через систему видеонаблюдения.

Сфера применения

Область распространения метода очистки лазером весьма обширна. Большая стоимость оборудования определяет то, что оно приобретается для работы с ответственными и дорогостоящими изделиями.

Результат очистки лазером

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

stankiexpert.ru

Что такое лазерная очистка металла от ржавчины: технология, оборудование

Коррозийное воздействие губительно для любых металлических изделий, деталей, которые не защищены специальными составами. Влияние влаги, в сочетании с кислородом, со временем способно полностью нарушить функциональные свойства. И если не вышло предотвратить возникновение, то нелишним было бы поскорее от нее избавиться. Иначе в скором времени можно будет отправляться в пункт приема металлолома. Одним из актуальных, современных способов является лазерная очистка металла от ржавчины, о занимательной технологии которой далее.

Существует огромное количество методов ликвидации ржавчины – химические, физические. Однако все трудоемкие. Именно поэтому описываемая технология привлекает все больше.

Технология очищения

Методы очистки металла от возникающей ржавчины лазером основываются на известном принципе взаимодействия металлических поверхностей с мощными световыми потоками, к которому относятся лазерные лучи. По технологии обработки чистая металлическая плоскость способна отражать лазерный луч, а плоскости с более сложным химическим составом – поглощать. Подобными являются ржавые элементы. Кроме этого, сюда можно отнести различные загрязнения или оксиды.

Во время поглощения световых потоков может происходить следующее:

  • Нагревание без преобразования структуры. В подобном случае обрабатываемый слой размягчится и отшелушится.
  • Нагревание с плавлением.
  • Нагревание с испарением покрытия.

Исходя из этого для очистки по технологии могут применяться два режима:

  • облегченный, после которого слои со ржавчиной отслоятся в форме чешуек, которые можно удалить механическим способом;
  • Более глубокий, в процессе которого ржавчина будет испаряться.

Температурный диапазон плавления ржавчины составляет 1580-16400С. Это значение больше, чем температурные значения расплавления стали. Чтобы достичь указанных температурных значений в точке воздействия лазера тепловая мощность – не менее 106 Вт/см2, а ионно-фотонный пучок иметь диаметр не больше 100 мк. При таких показателях происходит ликвидация оксидных пленок толщины 50-75 микрон с наибольшей эффективностью. Этого хватает, чтобы качественно снимать ржавый слой.

Эффективность процесса увеличивается за счет того, что в зоне его действия происходят дополнительные процессы – возникает ударная волна, очень высокий температурный перепад. За счет этого ускоряется процесс отшелушивания, удаления оксидов.

Для пучка лазера абсолютно безразличен тип обрабатываемых деталей. Именно поэтому лазерная очистка металла от ржавчины обладает подобной эффективностью при обработке деталей с глубокими пазами, рифлением, декоративной отделкой.

Оборудование

Портативный вариант оборудования состоит из двух модулей – ранец, имеющий источник питания и лазера, имеющего шламоприемник. Модули соединяются с помощью оптоволоконного кабеля. Комплектуется также аппаратом для осуществления видеоконтроля процесса.

Станок функционирует следующим образом:

  1. После включения осуществляется сканирование плоскости для диагностики глубин и типа коррозии. Производится она коротким импульсом малой мощности.
  2. По завершении обследования на заготовку подается лазерный луч, обладающий мощностью оптимально подходящей для равномерного удаления коррозии. Мощность устанавливается оператором.
  3. Остатки разрушенных и отделенных от основной поверхности загрязнений подаются в заборник.
  4. Процедура завершается в автоматическом режиме, когда обрабатываемый элемент становится очищенным от оксидов. Определяется это отражением фотонного потока от очищенной плоскости.

Номинальная мощность аппарата для очищения металла лазером определяется целями использования. К примеру, установка для обработки малых площадей может обладать мощностью 12-20 Ватт. Источником питания является аккумулятор. Устройства большей мощностью до 1 кВт тоже могут быть компактными, но питаются уже от стандартной электрической сети в 220 Вольт. Существует стационарное оборудование портального типа с кабелем до 50 метров. Они предназначаются для обработки значительных металлических площадей.

Выбор типа оборудования производится исходя из расчетной мощности – 1000 Вт оптимальна для качественной обработки 1 м2 поверхности в час.

Необходимо отметить ресурс оборудования. К примеру, установка LaserFor PB-V1 обладает ресурсом безаварийной работы на протяжении 100 000 часов. Настольные варианты имеют меньший ресурс, но и цена устройства меньше. После того как выработан ресурс аппарата происходит замена источника светового потока. Затем инструмент вновь готов к работе.

Существует заблуждение, что установка опасна для управляющего ей персонала. Но оно ошибочно. Световой поток обладает строгой направленностью и оказывает воздействие исключительно на обрабатываемые поверхности. От избыточных световых излучений оператора защищают очки. При дистанционном управлении контролирование осуществляется при помощи системы видеонаблюдения.

Преимущества способа

  • Отсутствуют вредные экологические выбросы.
  • Бесшумность во время работы.
  • Бесконтактное воздействие на обрабатываемую поверхность. Минимальный риск повреждения металла.
  • Высокая степень управляемости процессом.
  • Высокая мобильность.
  • Высокая степень эффективности и степень очищения.
  • Возможно применение во время обработки комбинированного покрытия как из различного металла, так и из иных материалов.
  • Простой процесс настройки и применения.
  • Нет необходимости использования расходного материала.
  • Полная безопасность для оператора.

Основным преимуществом также является скорость обработки. Очищение происходит практически мгновенно. Обрабатываемая поверхность обретает изначальный вид в считанные секунды. Для примера, время на очистку поверхностной коррозии на 10 см2 всего от 7 до 12 секунд.

Технология лазерной обработки обладает еще одним очевидным достоинством перед иными способами. Она обеспечивает полный контроль за степенью и глубиной воздействия на поверхность. За счет этого оператор установки, не прикладывая особых усилий, может безостановочно обрабатывать разнообразные детали, имеющие любые типы коррозии.

oxmetall.ru

Лазерная очистка металла

Чтобы понять как происходит лазерная очистка металла, предлагаем посмотреть видео-ролик компании P-Laser (Бельгия)

Весь смысл лазерной очистки сводится к генерации коротких лазерных импульсов (около 200000 импульсов/секунду), которые оказывают тепловое и ударное воздействие на удаляемый слой загрязнения. При этом в рабочей зоне возникают плазменные вспышки, которые способствуют испарению ржавчины и загрязнений металла. Основной металл, скорее всего, не подвергнется воздействию, т.к. основная часть лазерного излучения будет от него отражаться, но, вероятно, в небольшом поверхностном слое всё-таки возникнет зона термического влияния, которая вызовет небольшой разогрев поверхности.

Альтернативные способы очистки металла

Из наиболее применяемых в промышленности способов очистки металла от загрязнений и ржавчины стоит отметить следующие:

Из недостатков лазерного способа очистки металла можно выделить низкую производительность процесса по сравнению со струйно-абразивной очисткой или химическим травлением, что делает такой способ малоэффективным в условиях массового и крупносерийного производства. Также, на ролике видно, что вокруг рабочей зоны образуется некое облако ржавчины, для удаления которого требуются дополнительные системы пылеудаления. В качестве преимущества стоит отметить относительно низкую стоимость оборудования - несколько тысяч евро, в зависимости от характеристик.


heattreatment.ru

Лазерная очистка металла и неметаллических поверхностей

Сухая лазерная очистка металлических и неметаллических поверхностей от загрязнений.

 

 

Лазерная очистка очистка поверхности состоит в том, что мощный, короткий и быстрый лазерный луч производит микро-всплески плазмы, которая в свою очередь создает ударные и тепловые волны. Под воздействием лазерного луча материалы с очищаемой поверхности испаряются, при этом не повреждая саму поверхность. Процесс удаления материалов происходит за счет температурного расширения (эффект лазерной абляции).

 

Описание

Преимущества лазерной очистки

Применение

 

Описание:

Лазерная очистка очистка поверхности состоит в том, что мощный, короткий и быстрый лазерный луч производит микро-всплески плазмы, которая в свою очередь создает ударные и тепловые волны. Под воздействием лазерного луча материалы с очищаемой поверхности испаряются, при этом не повреждая саму поверхность. Процесс удаления материалов происходит за счет температурного расширения (эффект лазерной абляции). В системе лазерной очистки отсутствуют расходные материалы, она компактна, долговечна и экологична.

Лазерная очистка хорошо подходит для селективной очистки, а именно позволяет минимизировать  риск повредить  поверхность  и  избежать  наличия  остаточных  химических процессов и веществ после очистки. Иными словами, уникальность лазерной очистки поверхности заключается в том, что при удалении (снятии) загрязненного слоя не повреждается основная часть материала изделия.

Использование лазера в современных автоматизированных обрабатывающих комплексах (центрах) позволяет автоматизировать  процесс  в  целом  и  повысить производительность обработки. Современный  уровень мощности волоконных  излучателей  способен  обеспечить  промышленные  уровни высокопроизводительной очистки до десятков квадратных метров в час при низкой стоимости процесса.

 

Преимущества лазерной очистки:

— возможность селективной (выборочной) обработки  изделия. Удаление загрязнений при минимальном риске повредить металл,

неконтактность и локальность воздействия,

— отсутствие остаточных химических веществ и процессов,

управляемость  процессом  путем  простой  регулировки  мощности излучения,

— мобильность, возможность очистки объектов «на месте»,

безопасна для человека,

— отсутствуют расходные материалы,

экологичность.

 

Применение:

для очистки металлических и неметаллических поверхностей от загрязнений, таких как: окислы, масло, краска, ржавчина и пленочные покрытия;

подготовка поверхности для гальваники, покраски, сварки, склейки, а также очищение поверхности при реставрации.

 

Примечание: © Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com

 

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ ТЕХНОЛОГИЙ

ЗВОНИТЕ: +7-908-918-03-57

либо воспользуйтесь поиском аналогов технологий:

ПОИСК АНАЛОГОВ ТЕХНОЛОГИЙ


или пиши нам здесь...

карта сайта


Войти    Регистрация

Andrey-245

Не совсем понятно. Эту батарейку можно вообще не заряжать что ли? Сколько вольт она выдает? И где ее купить? И можно ли такие соединить последовательно-параллельно, собрав нормальный аккумулятор, например, для электромобиля?