Лазерная очистка поверхности металла
Обновлено: 21.09.2024
Этот метод в России применяют с 1980 года. Если в прошлые десятилетия его практиковали только на крупных предприятиях, то сейчас он доступен обычным людям.
О том, как происходит лазерная очистка металла от ржавчины, где и за сколько можно купить установку или заказать подобную услугу, читайте в статье.
Суть процедуры, плюсы и минусы
Чтобы вывести ржавчину с металла, требуется специальный аппарат. Именно он является источником лазерного излучения. Принцип его работы довольно прост.
Если изделие не повреждено коррозией, то оно будет отражать лучи, но когда лазер направляют на ржавый металл, поврежденный слой накапливает энергию, нагревается и отходит от основания. Некоторая часть ржавчины вовсе плавится и испаряется.
У метода очистки металла лазерными установками есть свои преимущества и недостатки. Основные плюсы процедуры:
Недостатков у лазерной чистки металла от ржавчины практически нет. Главным минусом является высокая стоимость аппаратуры. Так как спрос на установки не слишком высок, в розничных магазинах они не встречаются, их выписывают под заказ.
Технология обработки поверхности
Существует 2 технологии удаления коррозии с помощью лазера. Первый и самый распространенный способ – это лазерная абляция, а второй – десорбция.
Абляция
Абляция подразумевает воздействие импульсного излучения на обрабатываемую поверхность, что приводит к испарению ржавчины. Она приподнимается над уровнем неповрежденного металла в виде плазменного облачка, после чего просто рассасывается.
Абляция запускается благодаря резкому перепаду температуры. С помощью лазера поверхность может быть разогрета более чем до 16 000 градусов.
Технология проведения работ заключается в 2 последовательных шагах:
- сканирование поверхности металла с помощью установки;
- выбор подходящей мощности и снятие ржавчины.
После завершения обработки останется только выключить прибор.
Десорбция
Он позволяет приподнимать коррозию, но не цельной пленкой, а чешуйками. Нагрев осуществляется за один цикл, без фазовых превращений.
Так как десорбция – это щадящий метод чистки, его применяют при работе со сложными рифлеными поверхностями, оснащенными пазами и отверстиями, для очистки изделий с декоративной отделкой.
Для удаления ржавчины толщиной в 50-75 мкр достаточно лазера, мощностью в 106 Вт/кв, с диаметром фотонного пучка не более 100 мкр.
Сфера применения
Лазерные установки для удаления ржавчины имеют широкую сферу применения. Их можно разделить на 3 крупных отрасли:
- Микроэксплуатация. Эта сфера предполагает работу с мелкими деталями, с электронными схемами, разъемами, клеммами. С помощью лазера зачищают провода, припаивают различные соединения, делают надсечки и тончайшие разрезы на платах. Работа настолько высокоточная, что позволяет убирать изоляционный слой толщиной до 1 мкм без повреждения основы.
- Макроэксплуатация. С помощью лазерных установок очищают ценные предметы, археологические находки, монеты, ювелирные изделия, детали автомобиля и промышленного применения.
- Крупномасштабная эксплуатация. В России метод лазерной очистки на больших промышленных предприятиях практикуют уже более 40 лет. Эти установки нашли применение в таких отраслях, как: автомобильная, нефтеперерабатывающая, военная, аэрокосмическая.
В зависимости от сферы применения, различается мощность, размер и особенности управления лазерными установками.
Оборудование для чистки лазером
На рынке можно встретить множество современных аппаратов для лазерной чистки. Приобретать устройство необходимо в зависимости от задач, которое оно будет решать. Наиболее востребованными являются компактные приборы в виде рюкзаков или небольших стационарных установок.
Топ-3 популярных аппарата, их цена
Стоимость лазерного оборудования различается, в зависимости от производителя и особенностей конструкции прибора.
Топ-3 лазера для борьбы с ржавым налетом:
- Ранец-стойка Clean Laser. Цена – от 320 000 рублей для устройства мощностью 100 Вт и размером головки 42х34х55 см.
- Китайский лазер-ранец JNL.INK. Стоимость устройства стартует от 8 000 $.
- Ранец-рюкзак CL мощностью 20 Вт и весом 12 кг. Цена начинается от 200 000 рублей.
Цены могут отличаться в зависимости от:
- продавца,
- региона доставки,
- акций, проводимых в магазине,
- курса валют.
Где заказать услугу?
Заказать услугу по удалению ржавчины лазером можно в специализированных сервисах. Ищут их в интернете, заводя в поисковую строку соответствующий запрос. Цена зависит от площади обрабатываемой поверхности.
Средняя стоимость удаления ржавчины с 1 кв. м. – 2000 рублей. Значение имеют особенности исходной детали. Чем сложнее ее рельеф, тем выше цена.
Полезная информация
Советы по покупке и эксплуатации лазеров для удаления ржавчины:
Хотите узнать больше о способах и средствах удаления ржавчины? Загляните сюда.
Видео по теме статьи
В видео показано использование компактной (ранцевой) модели лазерной установки мощностью 100 Вт для очистки поверхности:
Заключение
Лазер – это современный прибор для борьбы с ржавчиной. Он практически не имеет недостатков, кроме высокой стоимости. Однако потратившись на прибор однажды. Эксплуатировать его можно очень долго.
Обзор лазерных очистителей
Очистка металла от коррозии и других загрязнений необходима для проведения дальнейших работ с деталями и материалом. Наиболее известным способом очистки металлов является пескоструйная обработка. Но все большую популярность обретает лазерная очистка металла. Как правило такие аппараты состоят из корпуса внутри которого расположен волоконный источник лазерного излучения, плата управления, блок питания аппарата, а также водяное охлаждение — снаружи блока устанавливают кнопки управления, а также пульт управления режимами работы лазерной установки. Важной составляющей устройства является пистолет который оператор использует для чистки поверхности. Они бывают разной конструкции в зависимости от типа задач. В данной статье мы подробно разберем виды лазерной очистки и подробно рассмотрим ее технологию.
Очистка поверхности является одной из базовых технологий во многих отраслях промышленности. Для некоторых видов производств – сварочного, лакокрасочного, гальванического — очистка поверхности является актуальнейшим вопросом, так как высокое качество очистки поверхности гарантирует высокий ресурс и надежность работы различных изделий. Очистка в общем виде представляет собой операцию удаления поверхностных слоев, образованных какими-либо загрязнениями или покрытиями,
иногда даже включая основной слой материала.
Необходимо отметить, что очистка поверхности заключается не только в удалении органических и неорганических загрязнений с поверхности и нанесенных ранее покрытий, потерявших свои служебные свойства в процессе эксплуатации, но и, в более широком смысле, в решении вопросов технологической и эксплуатационной наследственности поверхностного слоя, которая может сопровождаться сопутствующими эффектами, а именно:
- Улучшением трибологических свойств поверхности (R-Profil, W-Profil, P- Profil поверхности, стабилизации коэффициента трения и т.д.).
- Активацией поверхности.
- Перераспределением остаточных поверхностных напряжений.
- И в результате всего вышеперечисленного, изменением механических, коррозионных, физико химических и др. свойств поверхности.
Какой тип лазерного очистителя выбрать — импульсный, или прямого (непрерывного) действия ?
В настоящее время на рынке представлены импульсные лазерные очистители и непрерывные лазерные очистители, оба из которых могут удалять грязь с поверхности заготовки. Единственное отличие состоит в том, что импульсный лазерный очиститель использует импульсное лазерное излучение, в отличие от очистки прямого действия, где используется непрерывный лазерный передатчик. Импульсный лазерный очиститель может обеспечить нулевое повреждение заготовки после очистки от загрязнения, что подходит для очистки с большими требованиями к сохранности очищаемого материала, в то время как непрерывный лазерный очиститель имеет большую мощность и подходит для очистки крупных участков, например, удаление ржавчины со стальных листов, удаление краски, удаление ржавчины на верфи и т.д., при этом может оказывать небольшое воздействие на материал.
 |  |  |
Кроме того, чем меньше длительность воздействия, тем меньше размер прогретой зоны вещества и, следовательно, меньше количество образующегося расплава и пара (т.е. меньше повреждение основного вещества) при большем давлении последнего. Например, при воздействия импульса длительностью 10 нс и мощностью в 10 мДж, сфокусированного в пятно диаметром 0,2 мм, плотность мощности в зоне обработки достигает 3 ГВт/см2. При данной плотности мощности глубина прогретого слоя в стали хпр составляет 10–4 –10–5 см, при этом испарение происходит практически без образования расплава на поверхности вещества (абляция), и модификация исходной поверхности минимальна. Для этого применяют импульсное лазерное излучение с короткой длительностью импульса (несколько десятков наносекунд) и высокой пиковой мощностью, обеспечивающей плотность мощности в зоне обработки 107…1010 Вт/см2 при диаметре сфокусированного пятна пучка лазера ≈ 0,5 мм, с энергией в импульсе несколько мДж и частотой следования импульсов более 20 кГц.
Импульсный — классический вариант с широким диапазоном настроек, подходит для всех видов очистных работ. Грубая и нежная очистка поверхностей, реставрация, чистка пресс форм и т.д.. Лазер не нагревает и не повреждает подложку материала.
Прямого действия — с постоянным излучением применяется для грубой очистки въевшейся ржавчины, нескольких слоев краски, плотных нефтяных отложений. Может частично повреждать подложку обрабатываемой детали нагревом. Как правило применяется для восстановления промышленного оборудования, задвижек, труб, станков, в судостроении, зачистке сварных швов. Отличается невысокой, доступной ценой. Используется лазерный источник, как в станках лазерной резки, сварки. Идеальна для удаления ржавчины лазером при высокой производительности.
Выделим основные различая импульсных лазерных очистителей и прямого(непрерывного) действия:
- Цена
- Эффективность
- Воздействие на очищаемую поверхность
Импульсные лазеры деликатнее очищают поверхность, при этом имеют большую цену и медленнее скорость очистки. Лазер прямого действия способен удалить более серьезные загрязнения, но при этом может нанести незначительный урон материалу, например счищая слой ржавчины, снять небольшой слой заготовки.
С какими типами загрязнений справляется лазерная очистка металла?
Устройство лазерной очистки металла от ржавчины импульсного типа XTL-QXP500
Установки лазерной очистки предназначены для выполнения операций по лазерной очистке поверхности. Благодаря импульсному лазерному излучению, аппараты лазерной очистки металла деликатно очищают не только поверхности металлов и их сплавов, но и других неметаллических материалов: мрамора, гранита, гипса, бетона и пр. Лазерная очистка позволяет удалить с загрязненной поверхности: ржавчину, окислы, масло, окалину, краску, нагар, продукты нефтепереработки, адгезивные и гальванические покрытия, органические загрязнения, резину, изоляцию проводов, пленочные покрытия, радиоактивные загрязнения и пр.
Принцип действия
Принцип работы лазерного очистителя заключается в излучении светового потока или импульса прибором на металл. В случае отсутствия ржавчины луч лазера отражается от поверхности. Участки, подверженные коррозии, поглощают лазерный поток. Происходит переизбыток энергии, оксиловые частицы (оксилы) становятся менее прочными, разрушаются и отходят от основания.
Из-за лазерного излучения высокой мощности коррозия подвергается плавлению и испаряется.
Окислы плавятся при температуре 1600 градусов. Для плавки стали необходимы более высокие показатели. За счет этого не происходит разрушение металла, а сама поверхность не повреждается.
Преимущества лазерной чистки
Отсутствие образований токсичных веществ во время работы.
Процесс абсолютно безопасен и не производит негативное воздействие на человеческий организм.
Отсутствие шума.
Особая технология лазерной очистки ограничивает появление звуковых шумов, в то время как механический способ отличается большей громкостью и причиняет весомый дискомфорт.
Высокая эффективность и качественная обработка нужного изделия.
Остальные способы удаления ржавчины и коррозии не дают такого хорошего результата. При чистке лазером пользователь не контролирует качество процедуры, поэтому возможность допущения ошибки исключается.
Может применяться для чистки комбинированных поверхностей.
Например, стальные пластины с кожаной или любой другой отделкой.
Простота в эксплуатации.
Установка сама определяет оптимальный рабочий режим при автоматической работе. Также есть возможность ввода информации вручную. Для этого корпус устройства укомплектован специальным пультом и дисплеем.
Не нуждается в расходных материалах.
Безопасна для зрения.
Аппарат оснащен защитным кожухом. Необходимо работать в защитных очках.
Лазерная очистка металла может проводиться в ручном режиме с пультом дистанционного управления.
Комплектация
- Оптоволоконный лазерный станок для чистки металла;
- Лазерный источник;
- Лазерный чистящий пистолет;
- Система водяного охлаждения.
Конструкция
Примеры работ
Очистка от масла
Очистка от краски
Лазерная чистка пыли
Удаление оксидного слоя
Очистка от ржавчины
Удаление ржавчины
Чистка винтов
Очиститель непрерывного или импульсного типа?
Чем отличаются и какой выбрать?
| Очиститель импульсного типа | Очиститель непрерывного типа | |
| Лазерный источник | Raycus | Raycus |
| Мощность источника | 100 Вт, 200 Вт, 300 Вт, 400 Вт, 500 Вт | 1000 Вт, 1500 Вт, 2000 Вт |
| Чистящий пистолет | Raycus | Hanwei |
| Система | Raycus | Hanwei |
| Основные характеристики | Не повреждает поверхность материала, что делает его незаменимым при работе с ювелирными изделиями, предметами старины и любыми другими ценными изделиями | Возможны нарушения целостности поверхности обрабатываемых материалов |
| Обрабатываемые материалы | Подходит для очистки металлов и неметаллов, таких как камень, стекло, холст, бумага и т.д. | Подходит только для очистки металлов |
Сравнение с другими методами очистки
| Метод очистки | Объем вторичных загрязнений | Расходные материалы | Очистка мелких и хрупких деталей | Без механических повреждений | Мобильность | Безопасно для окружающей среды |
| Лазерный | Снижается | Нет | ☑ | ☑ | ☑ | ☑ |
| Пескоструйный | Растет | Песок + воздух | ☒ | ☒ | ☒ | ☑ |
| Химический | Растет | Реагенты | ☑ | ☑ | ☑ | ☒ |
| Механический | Не изменяется | Абразивы | ☑ | ☒ | ☑ | ☑ |
| Сухим льдом | Не изменяется | Лед + воздух | ☒ | ☑ | ☒ | ☑ |
| Водоструйный | Растет | Вода | ☒ | ☑ | ☒ | ☑ |
Параметры очистки в зависимости от мощности лазерного источника
RFL-P100M
RFL-P200
RFL-P300
RFL-P500
Производитель:Родина бренда: Китай
| Система управления | Raycus |
| Чистящий пистолет | Raycus |
| Лазерный источник | Raycus |
| Ресурс работы | 100 000 часов |
| Мощность лазера | 500 Вт |
| Производительность при 100 Нм | 6 м²/ч |
| Длина волны | 1064±5 нм |
| Частота импульсов | 10-50 кГц |
| Длина кабеля | 10 м |
| Ширина сканирования | 10-100 мм |
| Скорость сканирования | 1000-8000 мм/сек |
| Вес лазерного пистолета | 3 кг |
| Охлаждение | водяной чиллер |
| Источник питания | 220В, 50-60 Гц |
| Потребляемая мощность | 4,7 кВт |
| Габаритные размеры | 630х1000х1090 мм |
| Вес | 240 кг |
| Рабочая температура | 5-40°C |
Отзывы об Устройстве лазерной очистки металла от ржавчины импульсного типа XTL-QXP500
Пока нет отзывов на данный товар.
Ваш отзыв поможет другим людям сделать выбор. Спасибо, что делитесь опытом!
В отзывах запрещено:
Использовать нецензурные выражения, оскорбления и угрозы;
Публиковать адреса, телефоны и ссылки содержащие прямую рекламу;
Писать отвлеченные от темы и бессмысленные комментарии.
Информация не касающаяся товара будет удалена.
Внешний вид товара может отличаться от фотографий на сайте. Несовпадение внешнего вида и комплектности реального товара с фотографиями на сайте не является показателем ненадлежащего качества товара.
Информация о товаре, его технических характеристиках и комплектации приводится в соответствии с общедоступными источниками информации. Технические характеристики и комплектация товара могут быть изменены производителем без предварительного уведомления. Уточняйте важные для Вас параметры у наших менеджеров.
Лазерная очистка металла
Очистка металла от коррозии и других загрязнений необходима для проведения дальнейших работ с деталями и материалом. Наиболее известным способом очистки металлов является пескоструйная обработка. Но все большую популярность обретает лазерная очистка металла.
Принцип действия лазерной очистки металла заключается в импульсном лазерном излучении, при этом мощность, длину волны и значение параметров импульса можно корректировать. Мощные короткие импульсы направляются на обрабатываемую поверхность, микролуч сталкиваясь с препятствием приводит к взрыву загрязнения, остатки которого испаряются или рассеиваются в виде мелкой пыли. Металлические поверхности отражают лазерные лучи, в результате лазерной очистки на них не оказывается механическое или тепловое воздействие, что сохраняет их свойства и не вызывает деформации.
К преимуществам лазерной очистки металла можно отнести:
— высокая скорость обработки;
— контроль глубины очистки в зависимости от степени коррозии;
— отсутствие расходных материалов;
— возможность локальной очистки;
— обработка сложно-профильных деталей;
— бесконтактный способ очистки;
Появление технологии лазерной очистки металла возникло в результате потребности в безопасной и деликатной очистке, которая может заменить химические растворители и абразивные системы.
Применение лазерной очистки металла имеет широкий спектр направлений:
— удаление изоляции на проводах
— восстановление памятников из мрамора, бронзы, металла
— обработки и восстановление кузова автомобилей
— очистка от органических загрязнений
Лазерная очистка металла обеспечивает высокоскоростную обработку поверхностей, при этом не требует оборудования высокой мощности, а степень воздействия лазерного луча можно изменять в зависимости от степени загрязнения. При этом для использования лазерной очистки не требуются расходные материалы и не образуются отходы.
Ознакомится с ассортиментом наших систем лазерной очистки и их техническими характеристиками Вы можете в каталоге.
Читайте также: