Плазменная очистка металла от ржавчины

Обновлено: 18.05.2024

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.

Плазменная очистка металла

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

Высокая эффективность. При несущественных затратах можно обновить изделие и восстановить его красоту.
Качество получаемой поверхности высока.
Высокая скорость обработки, связанная с автоматизированием процесса и применением технологии фокусировки светового луча для воздействия на металл.
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.
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:

Подаваемый луч в начале не оказывает фазовое превращение. За счет подобного воздействия поверхностный слой становится более мягким, загрязняющие вещества начинают отслаиваться.
Следующий шаг предусматривает нагрев поверхности с последующим расплавлением. При нагреве структура становится более пластичной.
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.

Технологический процесс лазерной резки металла

Луч образует на образце точку. Точечное воздействие позволяет добиться максимально быстрого нагревания выше температуры плавления и кипения. Вещество начинает испаряться. Если плотность материала высокая или большая ширина, то испарение затруднительно, поэтому присутствует газовый баллон – инертный газ (кислород, азот, обычный воздух) направлен на эту зону и выдувает расплавившиеся элементы.

Виды операции

Классификация основана на выборе рабочего элемента, то есть прибора, образующего лазерный поток. Различают три типа установок по мощности:

Не более 6 киловатт – работа с твердыми телами. В основе лежит рубин или специальное прочное стекло. Они позволяют генерировать высокий импульс с постоянным потоком.
До 20 кВт – с помощью газа. Газовая смесь из азота, кислорода, гелия прогревается и разгоняется с помощью электроэнергии.
До 100 кВт – наиболее мощные станки, газодинамические. В их основе углекислый газ, который направлен узким потоком на локализованную область.

Читать также: Станки для загиба листового металла

Режимы резки металла лазером

Любая установка имеет множество параметров. Их выбор зависит от конкретных характеристик разрезаемого материала и желаемого результата. Например, мощность прямо пропорционально увеличивается в зависимости от толщины листа.

Также имеет значение химический состав. Углеродистые стали имеют преимущества перед низкоуглеродными по прочности, но они же на 25-35% медленнее нагреваются и разрушаются из-за добавления углерода. Аналогично влияют и прочие легирующие добавки.

Также влияет выбранный газ. Чистый кислород в два раза эффективнее, чем обычный воздух. Качество разреза (шероховатость, образование сколов, дефектов) зависит от скорости процесса и толщины заготовки. И, конечно, важна точность. Самый лучший показатель у станков с ЧПУ. Они заранее программируются, вводятся все показатели, выбор программы осуществляется автоматически. Приведем таблицу, которая поможет определить режим:

При длительном соприкосновении поверхности обычной стали с воздухом или любой другой коррозионно-активной средой на его поверхности постепенно образуется слой окиси железа. Это не только портит внешний вид изделия, но и провоцирует его дальнейшее ржавление. Наиболее популярны химические методы очистки металлических поверхностей от ржавчины. Но, как утверждается, «не хлебом единым»…

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.

Лазерная установка действует следующим образом:

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.
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.

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.

Читать также: Круг для полировки автомобиля на болгарку

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.

Выбор типоразмера системы для лазерной очистки производят, исходя из того, что 1 кВт мощности лазера соответствует примерно 1 м 2 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.

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.

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.

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.

2021 11 24 17 23 04 - Обзор лазерных очистителей

stanki lazernoj ochistki - Обзор лазерных очистителей

udalenie rzhavchinyi lazerom - Обзор лазерных очистителей

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?

Лазерная очистка металла: принцип, характеристики и применение

У изделий из стали под длительным воздействием среды изменяется внешний вид и эксплуатационные характеристики. Хотя с развитием современных технологий появилась нержавеющая сталь, которую также можно использовать в жизни, использование нержавеющей стали для ремонта старых зданий отнимает много времени и трудоемко. Кроме того, нержавеющую сталь можно использовать не везде, поэтому очистка стали от ржавчины становится головной болью.

Традиционная индустрия очистки имеет в своём арсенале множество способов, в основном с использованием химических и механических методов. В связи со все более строгими требованиями законов и нормативных актов по охране окружающей среды и растущей осведомленностью об охране окружающей среды и безопасности, виды химических веществ, которые могут быть использованы при очистке в промышленном производстве, будут становиться все меньше и меньше. Как найти более чистый и неразрушающий метод очистки - это проблема, которую мы должны рассмотреть. Лазерная очистка металла обладает характеристиками отсутствия шлифования, бесконтактности, отсутствия теплового эффекта и подходит для всех видов объектов. Она считается самым надежным и эффективным решением. В то же время лазерные аппараты для очистки металла могут решить проблемы, которые не могут быть решены традиционными методами очистки.

Когда на поверхности заготовки присутствуют субмикронные частицы грязи, которые очень сильно прилипают и не могут быть удалены обычными методами очистки, то очистка поверхности заготовки с помощью нанометрового лазерного излучения является очень эффективной.

Кроме того, поскольку лазер осуществляет бесконтактную очистку заготовки, очень безопасно очищать прецизионные заготовки или их мелкие детали, что позволяет обеспечить их точность.

Поэтому лазерная очистка имеет уникальные преимущества среди других методов очистки.

Очень эффективно использовать высокоэнергетический лазер для устранения коррозии. Лазер сжигает такие поверхности, как ржавчина, краска и т.д., используя при этом характеристики отражения металла. При этом необходимо убедиться, что сами детали не повреждены.

Принцип лазерного удаления ржавчины:

Принцип действия этого лазерного метода для удаления ржавчины заключается в том, что при воздействии высокой температуры ржавчина мгновенно испаряется.

После отвода плазмы, очищенная от ржавчины часть не будет повреждена даже при воздействии лазера благодаря высокой отражательной способности нижнего слоя металла к свету.

Таким образом, этот метод лазерного удаления ржавчины является эффективным и безопасным, и может даже идеально очистить углы деталей, таких как буквы и болты.

Таким образом, до тех пор, пока лазерный луч может добраться до ржавчины её можно будет удалить.

Почему лазеры можно использовать для очистки? Почему это не приводит к повреждению очищаемого объекта?

Давайте сначала разберемся в сути лазерного излучения. Вкратце, лазер ничем не отличается от сопутствующего света (видимого света и невидимого света) вокруг нас, но лазер использует резонатор для концентрации света в одном направлении, и имеет лучшие характеристики длины волны и координации.

Поэтому теоретически все длины волн света могут быть использованы для формирования лазера.

Однако на самом деле существует несколько сред, которые могут быть возбуждены, поэтому источники лазерного света, которые могут производить стабильные и пригодные для промышленного производства, довольно ограничены. Широко используются Nd: YAG лазеры, углекислотные лазеры и эксимерные лазер.

Поскольку Nd: YAG лазер может быть передан через оптическое волокно и больше подходит для промышленного применения, он также широко используется в лазерной очистке.

Физический принцип можно кратко описать следующим образом:

Луч, испускаемый лазером, поглощается загрязненным слоем на обрабатываемой поверхности.
В результате поглощения большой энергии образуется быстро расширяющаяся плазма (высокоионизированный нестабильный газ) и возникают ударные волны.
Ударная волна превращает загрязняющие вещества во фрагменты и удаляет их.
Ширина светового импульса должна быть достаточно короткой, чтобы избежать накопления тепла, разрушающего обрабатываемую поверхность.
Эксперименты показывают, что при наличии оксидов на поверхности металла плазма возникает на поверхности металла.

Применение лазерного удаления ржавчины:

Данный метод применим для удаления ржавчины на небольших участках.

Большинство продуктов с высокой добавленной стоимостью подвергаются очистке, например, очистка прецизионных деталей, аэрокосмических компонентов, военной промышленности, атомной энергетики, микрообработка деталей, высокоточная очистка, методы очистки для защиты окружающей среды, очистка в высокоточной промышленности, очистка рельсов скольжения, очистка деталей судоверфи, обработка полупроводников, роликов, прецизионных деталей, сварочных швов.

Лазер для очистки ржавчины может заменить травильное и фосфатирующее оборудование для очистки, и может использоваться для очистки сварных швов нержавеющей стали и титановых сплавов.

Если вам понравилась статья, то ставьте лайк, делитесь ею со своими друзьями и оставляйте комментарии!

Лазерная очистка металла от ржавчины

Лазерная очистка металла от ржавчины не повреждает его поверхность. При этом окислы снимаются безопасно, быстро и качественно. Поэтому аппаратная очистка при помощи лазера существенно выигрывает у аналогичной ручной.

Примечательно, что в России о данном методе известно с 1980 года. Но такая очистка применялась только на крупных промышленных предприятиях и потому не была доступна обывателям. Сегодня же услугой устранения ржавчины при помощи лазера может воспользоваться каждый, однако не все еще знают, как проходит процедура.

Подробнее о лазерной очистке металла – в нашей статье.

Принцип работы лазера при очистке от ржавчины

Прежде чем говорить о данном методе обработки металла, важно разобраться, что такое луч лазера. По своей сути он близок к любому другому видимому и невидимому свету.

Разница в длине волны и координации, а также в лазере установлен резонатор, отвечающий за концентрацию света. Значит, в теории, световые волны любой длины могут применяться для лазерной очистки металла от ржавчины.

Но на практике есть всего несколько возбуждаемых видов сред, что объясняет малое количество стабильных и пригодных для использования в промышленности источников лазерного луча. Сегодня наиболее популярны Nd:YAG-лазеры, углекислотные и эксимерные лазеры.

VT-metall предлагает услуги:

Лазерная резка металла Гибка металла Порошковая покраска металла Сварочные работы

Стоит пояснить, что луч Nd:YAG-лазера передается через оптическое волокно и лучше всего подходит для лазерной очистки металла от ржавчины в промышленных условиях.

Удаление коррозии с металлической поверхности выглядит так:

загрязненный слой металла поглощает лазерный луч;
поглощение большого количества энергии вызывает образование плазмы, которая быстро расширяется, будучи нестабильным газом с высокой степенью ионизации – так появляются ударные волны;
ударная волна разрушает слой загрязнений, устраняя их с поверхности;
небольшая ширина светового импульса не допускает накопления тепла, которое негативно отражается на целостности материала изделия;
в соответствии с проведенными экспериментами, присутствующие на изделии оксиды приводят к образованию плазмы на металлической поверхности.

Преимущества технологии лазерной очистки металла от ржавчины

Специалисты выделяют несколько плюсов лазерной очистки металла от ржавчины:

Широкие возможности применения, ведь данный подход задействуют во многих компаниях – от крупных до небольших. Аккумуляторное оборудование для лазерной очистки металла от ржавчины иногда даже решают купить для собственных нужд, правда, цена будет немаленькой.

Отсутствие опасности для здоровья работников и экологии, так как обработка не сопровождается образованием токсичных веществ.
Высокая точность воздействия луча.
Быстрый эффект.
Отсутствие шума.
Простое применение оборудования.
Возможность работы с разными видами металлов.
Отсутствие дополнительных затрат после покупки установки, так как системе не требуются расходники. Устройство с минимальной мощностью способно работать 50 000 часов.
Равномерность снятия ржавчины с металла при помощи лазерной очистки без вероятности испортить основной материал изделия.

Данный метод обработки почти лишен минусов, если не учитывать высокую цену приборов. Подобные установки можно заказать только в специализированных компаниях, так как спрос на рынке на них невелик.

Что может удалить лазер

Лазерное оборудование справляется с множеством операций, а не только с очисткой металла от ржавчины. Таким образом можно удалить:

коррозию;
ржавчину;
масляные пленки;
лакокрасочные покрытия;
окалину;
нагар;
продукты нефтяных отложений;
гальванические покрытия;
адгезивные покрытия;
органику.

Только лазер может уничтожить налет в труднодоступных местах. Например, он незаменим при очистке гофрированных, рельефных поверхностей, а также углов, пазов.

Сферы применения оборудования для лазерной очистки металла от ржавчины

Ржавчину и окалину удаляют лазерным лучом во время:

Микрообработки.
Макрообработки.
Масштабной обработки.

Микрообработка связана с очисткой проводов перед припаркой, привариванием электронных соединений, таких как клеммы, разъемы. Лазер позволяет убрать с мелких плоских проводов следы старой изоляции толщиной менее 1 мкм или серебряное напыление, не повредив их. В электронике лазер используется для формирования:

тонких надрезов;
отверстий в проводах;
насечек на платах.

Лазер может снять полиамидное покрытие, которое присутствует на трубках тормозных или охладительных систем. После такой операции трубки удастся соединить, сохранив нетронутой их алюминиевую сердцевину.

Макрообработка используется для очистки дорогих изделий, например, украшений, монет, слитков, ценных предметов. Здесь применение этого недешевого метода полностью оправдано.

Лазерная очистка металла применяется для удаления не только ржавчины, но и налета с форм на заводах резинотехнических изделий. А именно: луч снимает остатки сырья с пресс-форм для покрышек после сотен заливок. Либо для таких нужд используют химический метод, однако это затратный по времени процесс, на который уходи около 8 часов, а реагенты могут повредить дорогостоящее изделие.

В случае использования лазера форма остается невредимой, максимальное время обработки составляет 60 минут. Также процедуру можно проводить без предварительного демонтажа, благодаря чему удается избежать проблем при сборке.

Масштабная обработка связана с лазерной очисткой металла от ржавчины в сфере изготовления комплектующих для самолетов, космических аппаратов, пр. Еще в 1990-е годы лазер начали использовать при удалении краски и налета во время техобслуживания самолетов.

Также его применяют, когда требуется снять старые свинцовые краски с корпусов кораблей, мостов, железнодорожных вагонов, зданий и прочих крупных сооружений.

Виды аппаратов для лазерного удаления ржавчины

Оборудование для лазерной очистки металла от ржавчины и пластика делится на следующие виды:

Легко транспортируемые системы в форме ранца

Подобные устройства отличаются компактностью и удобством в использовании. В их состав входят:

оптический кабель длиной в пределах 40 м;
лазерный источник света;
лазерный пистолет.

Оборудование имеет мощность в 20–1 000 Вт.

При помощи лазерных пескоструев можно осуществлять прецизионную обработку поверхностей любых площадей.

К данной категории оборудования относятся, в первую очередь, устройства ранцевого типа, которые удобно использовать для удаления ржавчины в труднодоступных местах. Среди их основных достоинств – вес, не превышающий 18 кг, и легкое управление.

Системы, интегрируемые в производство

Речь идет о компактных стационарных твердотельных, волоконных Nd:YAG-лазерах, которые предназначены для использования в условиях производства. Их основным назначением является конвейерная лазерная очистка металла от ржавчины и иных загрязнений.

Несмотря на большие размеры по сравнению с первым типом, такое оборудование обеспечивает максимально эффективную работу. Оно быстрее окупается, будучи одной из составляющих автоматизированного процесса.

Длина кабеля зависит от конкретной модели.

Системы с ЧПУ

Лазерное оборудование для очистки металла от ржавчины с числовым программным управлением имеет следующие свойства:

высокая скорость, так как полное перекрытие импульсов происходит за 5 мин/м2;
лучшие показатели в сфере обработки сварных элементов;
удобство системы, поскольку ее нужно только включить, чтобы приступить к работе;
воздушный метод охлаждения до 300 Вт;
частота импульсов в пределах 25–500 кГц;
гарантия не менее двух лет, при этом производители предоставляют возможность увеличить этот срок еще на год;
большая продолжительность использования, равная 100 000 рабочих часов, долговечность и возможность применения системы в формате 24/7;
наличие специальной подготовки по эксплуатации класса 4 и лазерной безопасности;
небольшой размер в сочетании с эффективностью оборудования;
практически полное отсутствие шума при работе устройств, что удалось достигнуть благодаря тщательной разработке;
сохранение качественных внешних показателей металла, отсутствие повреждений;
мобильность и низкое энергопотребление.

2 технологии лазерной очистки от ржавчины

Металл можно обработать от коррозии при помощи лазера двумя способами. Чаще всего используется абляция, немного реже прибегают к десорбции.

Лазерная абляция

Это обработка поверхности при помощи импульсного излучения, позволяющего испарить ржавчину. А именно: ржавчина приподнимается над металлом в виде плазменного облачка и рассасывается.

Процесс абляции становится возможен благодаря резкому перепаду температуры – материал изделия нагревают лазером свыше чем до +16 000 °C. Сам метод лазерной очистки металла от ржавчины включает в себя такие этапы:

сканирование поверхности;
выбор оптимального уровня мощности, удаление ржавчины.

После обработки мастеру нужно лишь выключить устройство.

Лазерная десорбция

Данная разновидность лазерной очистки металла от ржавчины считается более щадящей, при ней воздействие на ржавчину оказывается фотонным пучком. Таким образом слой коррозии разрушается на чешуйки, а не поднимается в виде цельной пленки. Нагрев проходит в один цикл, не сопровождаясь фазовыми превращениями.

Стоимость услуги лазерной очистки металла от ржавчины

Лазерную очистку металла от ржавчины предлагают специализированные компании – их можно найти в Интернете. В среднем, обработка 1 м2 стоит 2 000 рублей, однако цена услуги может меняться в соответствии с размерами изделия. Также важно учитывать особенности предмета, ведь чем сложнее рельеф, тем дороже процедура.

Советы по покупке и работе с лазерной установкой

Если вы хотите осуществлять лазерную очистку металла от ржавчины своими руками, ознакомьтесь со следующими рекомендациями:

нельзя использовать подобное оборудование, не имея профильных знаний;
прежде чем приступать к работам, важно внимательно ознакомиться с инструкцией и пообщаться с людьми, которые уже пользовались такой техникой;

цена на б/у лазеры обычно в 2-3 раза ниже, чем на новые приборы, однако при покупке подержанного оборудования вы не застрахованы от наличия неисправностей;
ремонт лазера может осуществлять только специалист;
во время лазерной очистки металла от ржавчины необходимо соблюдать правила, а луч можно направлять исключительно на обрабатываемую поверхность.

Почему следует обращаться именно к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

цветные металлы;
чугун;
нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

Читайте также: