O futuro chegou: removemos a ferrugem com um laser

Com o contato prolongado do aço com a umidade ou o ar, uma camada de óxido de ferro se forma na superfície. Ao mesmo tempo, o produto perde seu apelo visual, mas essa não é a única consequência desagradável. No futuro, o metal começará a enferrujar rapidamente, como resultado do qual o sujeito poderá perder suas funções básicas. O laser para remoção de ferrugem é um método moderno de limpeza de superfícies metálicas, que se tornou uma alternativa mais eficaz aos métodos químicos para impedir a corrosão.

Conteúdo:

• Tecnologia de limpeza a laser
• Ablação a laser
• Dessorção
• Equipamento de limpeza a laser
• As vantagens do método
• Âmbito de uso
• Microapplication
• Aplicativo de macro
• Uso em larga escala
• Quais modelos de laser estão disponíveis?
• Lasers chineses

Tecnologia de limpeza a laser

Para realizar a limpeza a laser do metal contra a ferrugem, você precisa de um aparelho especial que focalize um poderoso fluxo de luz. O princípio de operação do dispositivo é a capacidade de um metal puro refletir a radiação do laser quando substâncias com uma composição mais complexa o absorvem. Como resultado, uma camada de ferrugem, que inclui uma mistura de três óxidos de ferro, filmes de hidróxido e vários contaminantes, começa a acumular energia, aquecer e descolar da base. Se a potência do equipamento a laser for alta, a placa derrete e evapora.

Ablação a laser

Na maioria das vezes, a limpeza a laser do metal contra a ferrugem é realizada usando radiação pulsada por ablação, causando a evaporação do filme de óxido. O último "sobe" acima da superfície na forma de uma nuvem de plasma e depois se resolve. A ablação ocorre na fronteira de duas fases: gasosa e condensada - e começa devido a uma queda acentuada de temperatura (o equipamento pode aquecer a base a +16500 graus).

A ordem de operação do dispositivo é a seguinte:

1. Digitalização (diagnóstico). O laser determina a profundidade do processamento usando um pulso curto emitido pela cabeça de trabalho.
2. O palco principal. No modo automático, a energia é selecionada, a remoção completa da ferrugem é realizada.

Dessorção

A dessorção é entendida como um efeito condicionalmente mais suave na ferrugem por um feixe de fótons, o que causa a separação da camada superficial na forma de flocos. Tais plantas são caracterizadas por baixa potência, levando ao aquecimento sem transformações de fase. Normalmente, para alcançar o efeito desejado com uma espessura de filme de óxido de 50-75 mícrons, a densidade de energia térmica não deve ser inferior a 106 W / sq. cm, o diâmetro do feixe de íons-fótons é de até 100 mícrons.

Além do aquecimento, a presença da força de choque do feixe luminoso emitido acelera a obtenção do resultado. A dessorção a laser devido ao efeito poupador nos metais pode ser usada em produtos com:

• acabamento decorativo;
• corrugação;
• vários sulcos, furos;
• detalhes intrincados.

Equipamento de limpeza a laser

Todos os mecanismos para limpeza de metais a laser são automatizados o máximo possível, enquanto os esforços humanos são reduzidos ao mínimo. As máquinas a laser variam em potência, tipo de construção, tamanho, algumas delas estão equipadas com uma câmera com controle remoto, conectada a um computador. Para processar agregados grandes, os sistemas a laser são equipados com cabos longos (a partir de 50 metros).

Pelo poder do dispositivo pode ser tal

• para pequenas áreas - 12-20 W (pequeno laser nas baterias);
• para áreas médias - 100-400 W (sistemas portáteis de tamanho compacto);
• instalações poderosas - até 1000 W (dispositivos portáteis e estacionários).

Normalmente, essas ferramentas podem trabalhar contra ferrugem ou para outros fins, sem substituir a cabeça de trabalho dentro de 100.000 horas. Depois, a peça deve ser substituída para continuar operando o dispositivo. Os sistemas a laser são seguros para os seres humanos, pois estão equipados com proteção especial contra os raios que saem da peça de trabalho.

As vantagens do método

O laser é usado como removedor de ferrugem em qualquer lugar, tanto em grandes empresas industriais quanto em serviços de carros pequenos. Com a ajuda de pequenas baterias de baixa potência, é bem possível limpar o metal dos elementos de corrosão com as próprias mãos em uma garagem normal. Outras vantagens do método a laser em comparação com o uso de limpadores, conversores e métodos de limpeza mecânica são as seguintes:

• falta de emissões prejudiciais, segurança;
• falta de contato humano com a superfície tratada;
• a mais alta qualidade e precisão de limpeza;
• silencioso até mesmo das instalações mais poderosas;
• tratamento de superfície de alta velocidade;
• facilidade de instalação e ajuste do dispositivo;
• desligamento automático do emissor do laser após a conclusão do processo;
• a capacidade de trabalhar com muitos metais e ligas;
• falta de necessidade de consumíveis;
• sem perigo de danos materiais, uniformidade da camada removida.

Âmbito de uso

O laser tem uma ampla gama de aplicações, enquanto distingue entre micro, macrozona e operação em larga escala. Os custos dos tratamentos também serão diferentes, pois dependem de quanto custa a instalação em si, de sua capacidade, escopo de trabalho e complexidade.

Microapplication

Essa área de uso envolve a descascagem de fios durante as aves domésticas, a soldagem de várias conexões eletrônicas - terminais, conectores. Além do laser, é quase impossível limpar pequenos fios planos do isolamento antigo sem danificá-los. O feixe de luz removerá a camada de isolamento com uma espessura inferior a 1 mícron ou um revestimento de prata pulverizado, sem tocar no componente de cobre. Além disso, no campo da eletrônica, um laser é usado para executar:

• incisões finas;
• orifícios nos fios;
• entalhes nas placas.

Se necessário, com a ajuda dos sistemas a laser, é possível remover o revestimento de poliamida dos sistemas de freio ou refrigeração, o que é necessário ao limpar as extremidades dos tubos conectados. A técnica do laser permitirá que essa operação complexa seja realizada sem danificar o núcleo de alumínio.

Aplicativo de macro

A limpeza a laser de metal é um método caro, mas é totalmente justificado, se necessário, no processamento de produtos caros: jóias, moedas, lingotes, itens valiosos. Essa tecnologia também é usada na produção de produtos de borracha nas fábricas: um feixe de luz remove efetivamente a placa dos moldes dos pneus após centenas de recheios. Se você limpar os moldes pelo método químico, o processo levará muito tempo e a superfície de um produto caro poderá ser danificada.

O laser evita esses efeitos e minimiza o tempo necessário para remover elementos de corrosão. O tempo de processamento do laser para o molde não excede 60 minutos em comparação às 8 horas que o método químico requer. Além disso, o produto não precisará ser desmontado antes do trabalho, o que é muito mais conveniente tecnicamente e elimina problemas durante a remontagem.

Uso em larga escala

A limpeza da ferrugem a laser é praticada na produção de componentes para aeronaves, naves espaciais, etc.Desde os anos 90, muitos aviões militares e de passageiros foram limpos de tinta, placa como parte da manutenção com um laser. Tais instalações são usadas para remover tintas antigas de chumbo dos cascos de navios, pontes, outras estruturas de grande porte, vagões ferroviários e edifícios.

Quais modelos de laser estão disponíveis?

Os mais populares no mercado são os dispositivos da empresa Clean Laser (Alemanha), que produz uma grande linha de equipamentos a laser. O mais popular é considerado um laser compacto de “mochila”, composto por 3 módulos separados, conectados por um cabo de fibra ótica:

• mochila com uma fonte de energia;
• cabeça laser;
• dispositivo de vigilância por vídeo.

Quando a unidade é ligada, a superfície é varrida, a profundidade da ferrugem é detectada e somente então o fluxo do laser de potência total é direcionado para a área de contaminação. Os restos dos elementos de ferrugem destruídos que são desconectados do metal são levados para um recipiente especial. O processo termina automaticamente quando a superfície do produto fica completamente livre e o fluxo de luz direcionado a ele será refletido.

Pequenas baterias de baixa potência são muito populares entre os arqueólogos e amantes de antiguidades, pois permitem remover a poluição até de objetos delicados e valiosos. Unidades de tamanho médio com capacidade de até 400 W se parecem com compressores e são geralmente usadas em oficinas de automóveis e pequenas instalações de produção. Instalações dimensionais e poderosas são de grande importância e custam centenas de milhares de dólares.

Lasers chineses

Os produtos fabricados na China também são procurados no mercado, porque seu preço geralmente é mais barato que as instalações européias. Por exemplo, o aparelho LY CL 100 é usado para limpar ferrugem de produtos metálicos, tem uma potência de 100 W e é operado sem mudar a cabeça por 50.000 horas. Aqui estão as outras características do dispositivo:

• frequência de repetição - 1,2-25 KHz;
• velocidade de trabalho - 7000 mm / s;
• velocidade linear - 70 m / min;
• comprimento de onda - 1064 Nm;
• peso de instalação - 70 kg.

Esses dispositivos móveis podem ser usados ​​para limpar a carroceria de um carro, remover tinta ou limpar áreas enferrujadas. O uso de um laser é considerado uma maneira eficaz e segura de atualizar peças, ajuda a prolongar sua vida útil e economiza seriamente na compra de novas.