Удаление краски и ржавчины с металла лазером

Принцип работы, правила выбора, стоимость лазера для удаления ржавчины

Оборудование для лазерной очистки металла от ржавчины – разновидности и особенности
При длительном контакте стали и влаги или воздуха на поверхности начинает появляться слой окиси железа.

При этом изделие не будет терять внешнюю привлекательность, но этот еще не единственное малоприятное последствие. В будущем металл станет ускоренно ржаветь, и в результате этого предмет может утрачивать основные функции.

Оборудование для лазерной очистки от ржавчины представляет собой современный способ очистки поверхностей из металла, который стал более эффективной альтернативной химическим методам остановки коррозии.

Лазерный очиститель – что это за устройство?

Чтобы вывести коррозию с металла необходимо обзавестись специальным лазерным аппаратом. Именно он является источником светового потока определенной мощности.

Основу установки составляют 3 элемента:

источник питания;
лазерная головка;
прибор видеонаблюдения.

Эти модули соединены друг с другом оптоволоконным кабелем.

Для личных нужд используют аппараты малой мощности. В автомастерских и на небольших предприятиях применяют устройства средней мощности. По виду они напоминают компрессоры. Также в продаже можно встретить массивные стационарные установки. Их используют исключительно на крупных предприятиях.

Преимущества способа

В качестве удалителя ржавчины лазер применяется повсеместно, как на крупных промышленных предприятиях, так и в небольших автосервисах. С помощью небольших маломощных аккумуляторных агрегатов вполне можно провести очищение металла от элементов коррозии своими руками в обычном гараже. Прочие преимущества лазерного метода по сравнению с использованием очистителей, преобразователей и механического способа чистки таковы:

отсутствие вредных выделений, безопасность;
отсутствие контакта человека с обрабатываемой поверхностью;
высочайшее качество и точность чистки;
бесшумность даже самых мощных установок;
большая скорость обработки поверхностей;
легкость настройки и регулировки аппарата;
автоматическое отключение лазерного излучателя после завершения процесса;
возможность работать со многими металлами и сплавами;
отсутствие необходимости в расходных материалах;
отсутствие опасности повреждения материала, равномерность снятого слоя.

Как работает удалитель?

Принцип работы лазера довольно прост. Прибор, излучая световой поток, воздействует на металл. Если поверхность изделия чистая, то она просто отражает его. Участки, покрытые ржавчиной, эти лучи, напротив, поглощают.

В результате накопления избыточного количества энергии, окислы начинают слущиваться и отходить от основания. Под влиянием мощного лазерного излучения коррозия плавится и испаряется.

Температура плавления окислов – 1600 градусов. Сталь меняет свою структуру при более высоких показателях. Поэтому лазер не оказывает разрушительного влияния на металл.

Высокая эффективность чистки достигается не только за счет воздействия на металлическую поверхность высокими температурами, но и благодаря ударной нагрузке. С помощью лазера одинаково хорошо можно очистить не только гладкие, но и рифленые изделия.

Технология очистки лазером

Для того, чтобы выполнять лазерное очищение металла от ржавчины, требуется особенный аппарат, который будет фокусировать мощный поток света. Принцип действия устройства будет заключаться в способности металла в чистом виде отражать излучение лазеров, когда вещества с более сложными составами начинают его поглощать.

В результате этого слой ржавчины, который способен включать в себя помесь трех оксидов железа, различных загрязнений, а также пленок гидроксидов, начинает накапливать энергию, прогревается и начинает слущиваться с основания. Его мощность оборудования лазерного типа высока, то налет начинает расплавляться, а после и испаряться.

Абляция лазерного типа

Чаще всего очистки лазерного типа для металла от ржавчины производится посредством абляции – импульсного излучения, которое вызывает испарение оксидной пленки. Последняя будет «приподниматься» над поверхностью в виде плазменного облака, а после начинает рассасываться. Абляция будет происходить на границе пары фаз – газообразной и конденсированной, и начинается за счет резкого температурного перепада (оборудование способно разогревать основание до +16550 градусов).

Порядок работы устройства следующий:

Рассмотрим второй метод.

Десорбция

Под этим словом можно понимать условно более мягкое воздействие на ржавчины пучком фотонов, которые будут вызывать отделение поверхности слоя в виде чешуек. Для подобных установок характерной будет маленькая мощность, которая приводит к прогревание без основных превращений. Как правило, для получения нужного эффекта при толщине пленки оксидного типа от 50 до 75 микрон плотность тепловой энергии не должна быть меньше, чем 100 Вт на квадратный сантиметр, а диметр ионно-фотоноого пучка до сотни микрон.

Помимо прогревания, он будет ускорять достижение результата наличие ударных сил испускаемого пучка света. Лазерную десорбацию за счет щадящего воздействия на поверхность металлов можно использовать на изделиях с декоративными типами отделки, рифлением, разными отверстиями и пазами, а еще со сложными деталями.

Сфера применения аппарата

Лазеры для удаления ржавчины и окалины применяют в трех сферах, которые можно разделить на следующие группы:

Несомненным преимуществом удаления ржавчины с помощью лазера является высокая скорость обработки. При этом самому изделию вред не наносится.

Особенности использования

Лазерное удаление ржавчины

Для работы с лазерным оборудованием необходимо учесть большое количество нюансов. Следует знать, что возможно как микро-, так и макроприменение, а также объемное использование, которое используется на предприятиях с производством больших партий оборудования.

В случае микроприменения лазеры действуют как инструменты зачистки проводов при припаивании или приварке электронных соединений в виде клемм или проводов. Поскольку невозможно другими способами очистить небольшие провода от старой изоляции без риска повредить. Лазер способен убрать слой толщиной 1 микрометр или напыленное покрытие из серебра без касаний к медной части. Также его применяют в таких операциях:

Тонкие надрезы или разрезы.
Проделать отверстия в проводах при необходимости.
Насечки на небольших платах.

Что касается макроприменения, то лазеры оправданы при обработке дорогих изделий в виде монет, слитков, прочих важных предметов. Также технология применяется при производстве изделий из резины. Световой поток хорошо убирает налет с форм после большого количества заливок. Химическая чистка займет немало времени, при этом есть риск повредить поверхность.

Обратите внимание! Благодаря лазеру подобные последствия удаляются и сводятся к минимуму временные затраты на удаление коррозии. Лазерная обработка занимает 60 минут против 8 часов химическим методом. Кроме того, изделие не потребует демонтажа при работе, что гораздо удобнее по техническим причинам и исключит проблемы при еще одной сборке.

Крупный лазер против ржавчины долгое время применяются в сфере производства деталей для авиационной промышленности, космических и других летательных аппаратов. С 90-х годов большинство военных и гражданских самолетов чистят от краски и налета лазером, так как этого требует техническое обслуживание летательных аппаратов. Также мощные лазеры требуются для очищения ржавчины на железнодорожных вагонах, зданиях, корпусах кораблей и мостах.

Какие приборы используют?

Для удаления ржавчины используют автоматизированные приборы. Они выполняют свою функцию практически самостоятельно. От человека требуется минимальное приложение усилий. Различают приборы по типу конструкции, по мощности и особенностям управления.

Виды лазеров, в зависимости от их мощности:

Для личных нужд и для малых предприятий чаще всего приобретают портативные установки, которые имеют компактные размеры и управляются вручную.

Одной из наиболее удобных моделей является лазер-ранец. Он имеет небольшие размеры и малый вес, благодаря чему человек получает возможность быстро и без каких-либо неудобств обрабатывать габаритные и небольшие объекты. Такие приборы применимы как в условиях производства, так и вне него.

Когда требуется лазер повышенной мощности, лучше приобрести стойку со встроенной системой фильтрации воздуха.

На крупных заводах используют масштабные стационарные приборы, которые синхронизированы с компьютером.

Обзор лазера-ранца в видео:

ОБОРУДОВАНИЕ

В промышленных целях используются: установки различной мощности: 50, 100, 500, 1000 Вт. Системы с мощностью 500 и 1000 Вт имеют очень высокую производительность:

10–40 м2/час. Для локальной очистки достаточно 100 Вт. При этом установки могут быть в компактном или мобильных исполнениях корпуса. Данные системы также имеют высокую производительность

5–10 м2/час. Длина оптоволоконного кабеля может быть до 3–10 м.

— более чем 25-летний опыт работы в области промышленной очистки в различных отраслях промышленности и социальной сферы.

Региональный эксклюзивный дистрибьютор P‑laser в РФ и странах СНГ г. Химки, Ленинградская ул., д. 39, стр. 6 Телефон www.DY-laser.ru; e‑mail

Источник журнал «РИТМ машиностроения» № 7-2019

Какой выбрать?

При покупке лазера нужно отталкиваться от тех задач, которые с его помощью будут решаться. Общие рекомендации:

Для личных нужд следует присмотреться к недорогим китайским лазерам. Они востребованы на рынке и стоят дешевле своих европейских аналогов. Средняя длительность эксплуатации прибора без смены головки составляет 50 000 часов.

Перед покупкой нужно обратить внимание на вес установки и на ее габариты.

Система плазменной обработки поверхности 3D+iREV

представляет уникальное оборудование для плазменной 3D-обработки поверхности, плазменные установки производства фирмы Applied Plasma Inc (Южная Корея).

Технология воздушно-плазменной обработки

В основе технологии API – атмосферная плазма, которая может использоваться для эффективной очистки поверхностей (пластик, каучук, стекло, металл и т.д.). При этом не требуется использования чистящих химических веществ (спирта, ацетона и т.д.), которые могут испортить поверхность.

За счет неполярной молекулярной структуры большинство полимеров, таких как полиэтилен или полипропилен, обладают слабой смачиваемостью поверхностью. Если детали или компоненты из таких материалов подлежат печати, нанесению покрытия или склеиванию, как правило, они не обеспечивают должной адгезии. Производители полимерных пленок пытались решить данную проблему несколько десятилетий, подвергая поверхности полимеров поверхностной обработке. Для улучшения качества сцепления трехмерных поверхностей необходима обработка с использованием воздушно-плазменного разряда. Для этого API предлагает использовать системы воздушно-плазменной (электрическая ионизация воздуха), газоплазменной (пламенная ионизация углеводородного газа) и плазменной химической обработки.

Плазменная очистка, поверхностная функционализация

3D+iREV подходит для крупных трехмерных объектов и представляет собой оборудование для обработки поверхности любых материалов и форм. За счет ионной реакции можно выполнять очистку, микротравление и удалять органические и неорганические загрязняющие вещества с поверхности материала. Температура плазмы 3D+iREV довольно низкая, что минимизирует термическое повреждение материалов. Многократная обработка быстро вращающихся поверхностей обеспечивает высокоэффективную обработку.

Конфигурация плазменной установки 3D+iREV

Оборудование включает шкаф с источником питания высокого напряжения и необходимыми цепями управления, а также регулятор давления воздуха и высоковольтный трансформатор. Плазменная головка подключена к шкафу управления посредством прочного гибкого кабеля длиной, как правило, около 2 м. Это обеспечивает удобный компактный монтаж головки в фиксированном положении или на роботизированной платформе, воспроизводящей определенные контуры или модели для обработки выбранных участков объектов.

Системы 3D-обработки компании API легки в установке и обслуживании. Компоненты имеют устройства защитной блокировки, циклический режим, элементы дистанционного управления и контакты цепи сигнализации для полной интеграции с производственным оборудованием и их элементами управления.

Стандартные характеристики

Применение для всех типов электропроводных и непроводящих материалов
Легкое управление с помощью кнопок
Возможность дистанционного управления, связанного с управлением всего процесса заказчика
Отключение высоковольтного трансформатора при срабатывании цепей аварийной сигнализации
Возможность непрерывной работы высоковольтного трансформатора
Высокоэффективная схема защиты от перегрузки по току, сбоя электропитания, уменьшения количества подаваемого воздуха
Использование СО2, N2, O2 вместо сжатого воздуха

Оптимальное решение для каждого заказчика

Если Вам нужна консультация по технологии плазменной обработки поверхности — наши специалисты быстро ответят на Ваш запрос.

Наш тел. 8 800 700-26-85 (многоканальный).

предлагает гибкий подход к решению производственных задач клиента и дальнейшее индивидуальное сопровождение по оснащению оборудованием и расходными материалами. Доставка осуществляется в любой регион наиболее удобным Вам способом

Как правильно пользоваться?

Использовать лазер для удаления ржавчины несложно. Технология обработки подразумевает прохождение следующих шагов:

установку запускают в работу;
сканируют поверхность, определяя глубину ржавчины;
направляют световой пучок на очищаемую поверхность;
удерживают источник лазерного луча в нужном положении до тех пор, пока не будет достигнут желаемый результат;
контроль глубины абляции позволяет выборочно удалять коррозию разной толщины.

Во время работы нужно позаботиться о средствах индивидуальной защиты. Лицо закрывают маской, а руки защищают резиновыми перчатками.

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.

Возможно ли сделать его своими руками?

Сделать лазер для удаления ржавчины с металла своими руками невозможно.

Собрать установку, которая будет сканировать толщину коррозии, а после этого безопасно счищать ее, могут только на заводах, специализирующихся в этом направлении.

Попытаться собрать прибор самостоятельно можно, если в наличии есть все необходимые комплектующие. Заказывать и покупать их придется в магазине или выписывать из-за границы. Это довольно трудоемкий процесс, поэтому намного проще купить уже готовую установку.

Где купить, какова цена?

Купить лазер для удаления ржавчины можно в Интернете. В зависимости от страны производства, заказ делают либо напрямую у производителя, либо через специализированные сервисы.

Цена аппаратуры варьируется в широких пределах. Она зависит от мощности прибора, особенностей его функционирования, сферы применения и комплектующих.

Самыми недорогими являются лазеры китайского производства. Минимальная стоимость такого аппарата составляет 1500 $. Аппараты, впускаемые под другими брендами, стоят дороже.

Можно попытаться сэкономить и приобрести установку, которая ранее была в эксплуатации, но гарантии ее исправной работы отсутствуют. Цена б/у лазеров начинается от 60 000 руб.

Если сломался, как его починить?

Ремонтом лазерных установок должны заниматься профессионалы. Пытаться самостоятельно справиться с поломкой не следует, даже при наличии знаний в сфере электроники.

Найти специалиста несложно. Достаточно ввести соответствующий запрос в поисковую строку любого браузера.

Если в мастерской отсутствуют детали, нуждающиеся в замене, их необходимо заказать. В этом случае придется подождать доставку, а также дополнительно оплатить расходы на пересылку.

Источник

Очистка металла от ржавчины: способы, обзор средств. Лазер для удаления ржавчины. Растворитель ржавчины

Главная проблема всех металлических покрытий – это ржавчина. Она не только ухудшает внешний вид изделия, но и разрушает его.

Поэтому коррозию нужно удалять сразу после ее появления, не теряя время и не дожидаясь ее распространения. Справиться с ржавчиной можно с помощью лазера.

О том, как применить этот современный метод на практике, а также когда и для каких устройств можно использовать лазер для удаления ржавчины, читайте в статье.

Лазерный очиститель – что это за устройство?

Основу установки составляют 3 элемента:

источник питания;
лазерная головка;
прибор видеонаблюдения.

Эти модули соединены друг с другом оптоволоконным кабелем.

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.

Как работает удалитель?

Преимущества способа

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

При работе не происходит образование токсичных веществ, которые могут оказывать негативное воздействие на организм человека.
Технология обработки не приводит к образованию шума. При механическом воздействии может образовываться большое количество шума, который может создавать существенный дискомфорт.
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.
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.
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.
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 аппарата

Лазеры для удаления ржавчины и окалины применяют в трех сферах, которые можно разделить на следующие группы:

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.

Какие приборы используют?

Виды лазеров, в зависимости от их мощности:

Читайте также: Типы красок для одежды

На крупных заводах используют масштабные стационарные приборы, которые синхронизированы с компьютером.

Обзор лазера-ранца в видео:

Какой выбрать?

Перед покупкой нужно обратить внимание на вес установки и на ее габариты.

Как правильно пользоваться?

установку запускают в работу;
сканируют поверхность, определяя глубину ржавчины;
направляют световой пучок на очищаемую поверхность;
удерживают источник лазерного луча в нужном положении до тех пор, пока не будет достигнут желаемый результат;
контроль глубины абляции позволяет выборочно удалять коррозию разной толщины.

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.

Возможно ли сделать его своими руками?

Сделать лазер для удаления ржавчины с металла своими руками невозможно.

Химическая очистка

Этот способ является оптимальным, поскольку, во-первых, для него не нужно никакое оборудование, а во-вторых, выбор средств для очистки просто огромен. Как правило, удаление окиси осуществляется либо кислотами в чистом виде, либо различными растворами, изготовленными на их основе. Приобрести их можно в любом специализированном магазине по весьма приемлемой стоимости. Среди наиболее эффективных способов можно выделить следующие:

Удаление ржавчины соляной кислотой. Она великолепно размягчает любые виды коррозии. Но для достижения наилучшего результата нужно брать раствор с концентрацией хлористого водорода не менее 15 %.
Очистка при помощи подручных средств. С окисью металла неплохо справляется столовый уксус и, как бы странно это ни звучало, известная всем газировка Coca-Cola. Принцип действия довольно прост: помещаете в жидкость предмет на несколько дней, после чего обрабатываете его щеткой по металлу. Для повышения эффективности вытравливания раствор можно периодически подогревать.
Препарат-антиржавчина Sarma. Это еще одно хорошее средство, которое быстро разъедает коррозийное покрытие, не повреждая при этом основной материал. Оно быстро проникает в структуру окисленного налета и размягчает его. После очистки изделие приобретает первоначальный блеск даже без шлифовки. Основное преимущество “Сармы” заключается в безопасном составе. Его можно использовать в детских садах, больницах и поликлиниках, а также оздоровительных учреждениях.
Еще один популярный уничтожитель ржавчины — “Гель В 52”. В инструкции к средству говорится, что у него очень агрессивный состав. Активным компонентом являются минеральные кислоты и соли, эффективно удаляющие коррозию. При этом гель можно использовать с любыми металлами и многими другими типами рабочих поверхностей, в том числе кафель и ткань. Пораженная ржавчиной область предварительно зачищается и обезжиривается, после чего на нее наносится раствор на 15-20 минут.

Стоит отметить, что многие люди для борьбы с коррозией используют ортофосфорную кислоту. Химические свойства этого соединения довольно высоки, благодаря чему оно действительно хорошо удаляет ржавчину. Однако специалисты не рекомендуют использовать ее, поскольку она делает железо более хрупким, что негативно сказывается на долговечности изделий.

Где купить, какова цена?

Тепловая очистка

Самостоятельно удалить ржавчину в домашних условиях не получится, поскольку для этого необходим промышленный парогенератор или строительный фен. Данная технология хороша тем, что с ее помощью можно справиться с коррозийным поражением любой сложности, независимо от степени проникновения окиси в железо. Помимо этого, работы по удалению ржавчины можно производить даже в труднодоступных местах, например, в вентиляционной трубе.

Предмет размещается на небольшом удалении от оборудования, включается подогрев и под большим давлением подается специальная смесь. Хорошо зарекомендовал себя преобразователь ржавчины “Цинкарь”. Как использовать будет подробно рассказано далее. После теплового размягчения стальная поверхность просто зачищается шлифовальной бумагой.

Если сломался, как его починить?

Найти специалиста несложно. Достаточно ввести соответствующий запрос в поисковую строку любого браузера.

Источник

Лазерная очистка металла: польза, преимущества, стоимость

По сравнению с традиционными методами очистки, лазерная обработка металла является более дорогостоящей. Стоимость полноценного аппарата обычно находится в пределах нескольких десятков тысяч долларов. Но преимущества и результаты, которые покупатель получает за эти деньги, никогда не смогут быть достигнуты ни пескоструйным, ни химическим, ни механическим воздействием.

В этой статье мы подробно расскажем о принципе действия технологии лазерной очистки металла, её плюсах и возможности применении в промышленности и бизнесе.

Принцип действия оборудования для лазерной очистки металла

Лазер для очистки металла от ржавчины направленно действует на обрабатываемую поверхность короткими лазерными импульсами. Сам принцип работы оборудования построен на том факте, что чистый металл отражает лазерное излучение. А если воздействию подвергается образовавшийся на поверхности налет, то в таком случае фокусированный луч поглощается им, а не отражается. Это происходит из-за сложного химического состава покрытия. В процессе воздействия луча налет нагревается, слущивается, плавится и испаряется. Так происходит очистка от коррозии.

При этом отдельно отметим, что плавления и повреждения самого металла не происходит, поскольку, как мы уже упомянули ранее, лазерный луч отражается от чистой поверхности, а не воздействует на неё высокой температурой.

Где можно применять лазерную очистку металла от ржавчины уже сейчас?

Поскольку оборудование может иметь различную комплектацию и мощность, то спектр его применения довольно широк.

Источник

Удаление ржавчины лазером с металла — технология, оборудование

Металл — популярный материал. Из него изготавливают различные металлоконструкции, детали и т. д. Воздействие влаги, воздуха на поверхность этого материала приводит к развитию коррозии. Образующаяся окись железа ухудшает состояние детали. Чтобы сохранить ее целостность, можно применить лазерную очистку металла от ржавчины.

Лазерная очистка металла

Лазер VS ржавчина

универсальность и высокая эффективность метода

Лаборатория LaserFor

В сфере металлообработки существуют задачи не только по гравировке и маркировке, но и по очистке материалов. В данном направлении самым современным способом является лазерная очистка металла от ржавчины. Этот метод имеет ряд выгодных отличий перед альтернативными вариантами.

Одним из основных достоинств является скорость. Лазерная очистка металла от ржавчины происходит практически мгновенно. Изделие приобретает вид нового буквально на глазах. К примеру, временные затраты на обработку квадратного дециметра составляют всего 7-12 секунд, если коррозия поверхностная.

Лазерная очистка металла от ржавчины имеет еще один неоспоримый плюс в сравнении с прочими альтернативами. Это возможность полностью контролировать степень и глубину при воздействии на поверхность. Таким образом, оператор машины без дополнительных усилий и лишних процессов безостановочно очищать различные изделия с различной степенью коррозии.

Очистка лазером металла от ржавчины выгодно отличается и полным отсутствием расходных материалов. За счёт этого снизится себестоимость переработки и накладные расходы в целом. К тому же это полностью бесконтактный способ очистки. Во время него не образуется отходов. А оператор машины не вдыхает металлическую пыль.

Технология лазерной очистки

Для того, чтобы провести лазерную зачистку металла от ржавчины, нужен специальный аппарат, фокусирующий мощный световой поток. Принцип работы устройства заключается в способности чистого металла отражать лазерное излучение, когда вещества с более сложным составом его поглощают. В результате слой ржавчины, который включает смесь трех оксидов железа, пленок гидроксидов и разных загрязнений, начинает накапливать энергию, нагреваться и слущиваться с основания. Если мощность лазерного оборудования высока, то налет плавится и испаряется.

Лазерная абляция

Чаще всего лазерная очистка металла от ржавчины производится при помощи абляции – импульсного излучения, вызывающего испарение оксидной пленки. Последняя «приподнимается» над поверхностью в форме плазменного облачка, затем рассасывается. Абляция происходит на границе двух фаз: газообразной и конденсированной – и начинается благодаря резкому перепаду температур (оборудование способно разогреть основание до +16500 градусов).

Порядок работы прибора таков:

Сканирование (диагностика). Лазер определяет глубину обработки при помощи кратковременного импульса, издаваемого рабочей головкой.
Основной этап. В автоматическом режиме выбирается мощность, осуществляется полное снятие ржавчины.

Десорбция

Под десорбцией понимают условно более мягкое воздействие на ржавчину фотонным пучком, которое вызывает отделение поверхностного слоя в форме чешуек. Для таких установок характерна малая мощность, приводящая к нагреву без фазовых превращений. Обычно для достижения нужного эффекта при толщине оксидной пленки 50-75 микрон плотность тепловой энергии не должна быть меньше 106 Вт/кв. см, диаметр ионно-фотонного пучка – до 100 микрон.

Кроме нагрева, ускоряет достижение результата наличие ударной силы испускаемого светового пучка. Лазерную десорбцию благодаря щадящему влиянию на металлы можно применять на изделиях с:

декоративной отделкой;
рифлением;
различными пазами, отверстиями;
сложными деталями.

Лазер VS ржавчина

удобство, простота настройки и проведения работ с лазером

Оборудование для удаления ржавчины

Наиболее востребованный портативный вариант включает в себя два отдельных модуля — ранец с источником питания и лазерную головку со шламоприёмником, которые соединяются между собой оптоволоконным кабелем. В комплект входит также устройство для контрольного видеонаблюдения за процессом.

Установки лазерной очистки действуют в следующей последовательности:

При включении происходит сканирование поверхности с целью выявления глубины и характера ржавчины, Это выполняется коротким по длительности лазерным импульсом сравнительно небольшой мощности;
После сканирования на очищаемую поверхность направляется лазерный поток мощностью, оптимальной для размерного испарения вещества (впрочем, мощность регулируется, и пользователь может устанавливать для очистки ржавчины и иной режим обработки);
Остатки разрушенного и отделённого от основного металла окисной плёнки (которая не попала в центр светофокусированного пучка) захватываются в специальную ёмкость;
Процесс обработки прекращается автоматически, по достижению состояния поверхности, при которой направляемый на неё фотонный поток начинает отражаться , т.е., свободной от окислов.

Мощность установок для очистки металла рассматриваемым способом зависит от целей их применения. Например, лазер для удаления ржавчины со сравнительно небольших площадей (так называемый «лазерный рюкзак») имеет мощность в пределах 12…20 Вт, и питается от аккумуляторных батарей. Более мощные — до 1000 Вт — устройства также компактны, но запитываются от стационарной электросети 220 В. Они снабжаются световодным кабелем длиной до 10 м. Выпускаются и стационарные системы портального типа, с кабелями длиной до 50 м, которые предназначены для очистки особо больших металлических поверхностей.

Основные технологические показатели установок портативного исполнения

Выбор типоразмера системы для лазерной очистки производят, исходя из того, что 1 кВт мощности лазера соответствует примерно 1 м2 очищаемой поверхности в час.

Преимуществами лазера как удалителя ржавчины являются:

Отсутствие вредных экологических выбросов.
Отсутствие шума при работе.
Высокие эффективность и качество очистки.
Возможность использования при обработке комбинированных покрытий, причём не только из разных металлов, но и на соединениях стали с другими материалами (например, инкрустаций, стальных пластин-накладок на кожаные изделия и т.д.).
Простота настройки и использования.
Отсутствие потребности в расходных материалах.

Производительность способа поражает

Бытует мнение об опасности для операторов, которые эксплуатирует рассмотренное оборудование. Однако это не так. Излучение носит строго направленный характер, и воздействует только на обрабатываемую поверхность. От избыточного светового потока работающего защищают специальные очки, а при дистанционной обработке контроль за ходом процесса производится при помощи системы видеонаблюдения.

Поиск записей с помощью фильтра:

Особенности использования

Лазерное удаление ржавчины

Тонкие надрезы или разрезы.
Проделать отверстия в проводах при необходимости.
Насечки на небольших платах.

Лазер VS ржавчина

отсутствие необходимости покупать расходные материалы

Преимущества

Какие модели лазеров выпускаются?

Самыми популярными на рынке считаются аппараты компании Clean Laser (Германия), которая выпускает большую линейку лазерного оборудования. Наиболее востребованным считается компактный «рюкзачный» лазер, состоящий из 3-х отдельных модулей, которые соединены оптоволоконным кабелем:

ранца с источником питания;
лазерной головки;
прибора видеонаблюдения.

При включении установки происходит сканирование поверхности, выявляется глубина ржавчины, и только затем на область загрязнения направляется лазерный поток полной мощности. Остатки разрушенных элементов ржавчины, которые отсоединились от металла, уносятся в особую емкость. Процесс завершается в автоматическом режиме, когда поверхность изделия станет полностью свободной, и направляемый на нее поток света будет отражаться.

Небольшие аккумуляторные аппараты малой мощности очень популярны у археологов, любителей антиквариата, поскольку позволяют снять налет загрязнения даже с деликатных, ценных предметов. Агрегаты средних размеров мощностью до 400 Вт на вид напоминают компрессоры и обычно используются в автомастерских, на небольших производствах. Габаритные, мощные установки имеют крупномасштабное значение и стоят сотни тысяч долларов.

Китайские лазеры

Изделия китайского производства тоже пользуются спросом на рынке, ведь их цена обычно дешевле, чем у европейских установок. Например, аппарат LY CL 100 применяется для очищения металлических изделий от ржавчины, имеет мощность 100 Вт, эксплуатируется без смены головки в течение 50000 часов. Вот прочие характеристики прибора:

частота повторов – 1,2-25 КГц;
скорость работы – 7000 мм/сек;
линейная скорость – 70 м/мин;
длина волны – 1064 Нм;
вес установки – 70 кг.

Подобные мобильные устройства могут использоваться для очищения кузова авто, удаления краски или зачистки проржавевших участков. Применение лазера считается эффективным и безопасным способом обновления деталей, помогает продлить срок их жизни и серьезно сэкономить на покупке новых.

Лазер VS ржавчина

без риска повреждения металлической поверхности

Ржавчина это одна из основных проблем при работе с металлом. Если с ней своевременно не бороться, и не удалять ее, то в скором времени она попросту разъест металл и приведет его в полную негодность.

Каждый слесарь знает, что от ржавчины так просто не избавиться, приходится прибегать к различным методам, как химическим, так и механическим. Однако они не дают должного эффекта.

Современные технологии не стоят на месте, и на борьбу с ржавчиной выходит лазер. Он работает за счет коротких лазерных импульсов, которые направлены на очищаемую поверхность. При этом грязь, оксиды металлов и прочие соединения попросту исчезают, распадаются, а металлическая поверхность остается чистой и подготовленной к дальнейшей работе. Этот способ воздействия основан на особенностях взаимодействия металла с сильным световым излучением, которым и является лазер. Согласно ему чистый металл способен отражать излучение, а соединения, имеющие сложный химический состав, такие как ржавчина, его поглощают.

Безопасность

Отсутствие человеческого контакта с обрабатываемой поверхностью, что значительно снижает риск травматизма и обеспечивает качество работы.

Отсутствие риска повреждения металлической поверхности. Экологичность и локальность воздействия излучения.

Точность

Специалист имеет возможность очистить именно тот участок, который ему нужен. Для этого задается нужная плотность импульса, и пучок лазера направляется на поверхность.
Для лазера нет препятствий в очистке неровных поверхностей, различных пазов, рифлений и прочих элементов отделки.

Мобильность

Мощность лазерного излучения можно регулировать, что позволяет снижать или увеличивать интенсивность очистки.

Оборудование для удаления ржавчины с помощью лазера мобильно, его можно переносить в зависимости от поставленных задач.

Без материалов и отходов

При работе лазерного оборудования не образуется отходов, и специалист не вдыхает пыль, так все загрязнения попросту испаряются. И само излучение носит направленный характер, поэтому не имеет вреда для его оператора. Не требуются расходные материалы при работе оборудования по лазерной очистке металла.

Ремонт лазеров

Ремонт лазерного оборудования возможен исключительно на профессиональном уровне и при наличии уникального опыта. Даже наиболее качественная техника периодически требует ремонта. Чаще всего в сервисные центры обращаются по таким причинам:

Прибор не получается включить.
Не отзывается при изменениях параметров.
Цифровой монитор не действует.
Корпус усиленно нагревается.
Нет активации лазера внешним источником звука.
Причиной плохой работы стало механическое повреждение.

Обратите внимание! В Москве имеется много качественных сервисных центров, которые специализируются на ремонте лазерного оборудования любого уровня сложности. Они могут произвести оперативную диагностику прибора, составить смету на ремонт и выявить наиболее вероятные повреждения.

В наличии у них всегда можно найти подходящие запчасти, осуществляют доставку светового оборудования как для ремонта, так и возвращения к работе. Кроме того, квалифицированные работники проведут все необходимые консультации, а также посоветовать примерный план действий.

Длительное функционирование лазера зависит от того, насколько правильно подобраны настройки и как часто проводится профилактика. Важно смазывать подвижные части, заменять лампочки и другие элементы. Доверять ремонтные работы следует профессионалам с соответствующим опытом работы. Иначе, попытка экономии приведет к преждевременному выходу лазера из строя.

Лазерное оборудование требует внимательности и осторожности, в том числе нельзя касаться к нему ладонью, волосами и другими частями тела без защиты. Установка для лазерной очистки поверхности имеет много вариаций в зависимости от размеров, мощности, предназначения и других характеристик.

Также важно учитывать, для каких именно целей планируется использовать лазер. Он способен удалять ржавчину как с небольших, так и крупных по площади поверхностей. Именно лазерный способ удаления ржавчины считается самым эффективным, в том числе по временным затратам. Хороший лазер для удаления ржавчины будет прилично стоить, цена зависит от производителя. Правильный выбор устройства обеспечит эффективное удаление ржавчины с различных поверхностей и долгий период эксплуатации во всех условиях.

Источник