Как работает лазерный очиститель?

Введение 

Лазерная очистка — это промышленное устройство, используемое в производстве и обработке поверхностей, которое тщательно удаляет загрязнения, не повреждая обрабатываемую поверхность. Она использует высокоэнергетические лазерные лучи для мгновенного удаления ржавчины, краски или оксидных слоев, упрощая сложные задачи очистки до бесконтактного «сканирования». Будь то обработка массивных корродированных поверхностей кораблей или точных щелей автомобильных пресс-форм, лазерная очистка Kempson обеспечивает чистоту на наномасштабном уровне, гарантируя при этом полное отсутствие повреждений обрабатываемой поверхности. Как ей удается удалять только загрязнения, не повреждая металл? Давайте разберемся, как работает лазерная очистка.

Принцип работы лазерной очистной машины

Принцип лазерной очистки основан на использовании лазера высокой мощности, генерируемого волоконным лазером, для воздействия на поверхность обрабатываемой детали. Загрязнения и материалы (такие как металл, камень, стекло и т. д.) имеют разную степень поглощения для определенных длин волн лазерного излучения. Ниже описан конкретный процесс очистки:

• Избирательное поглощение: У каждого материала есть порог разрушения. При работе лазерного аппарата для удаления ржавчины плотность энергии точно устанавливается выше порога разрушения загрязнений (таких как ржавчина, краска, масло), но значительно ниже порога разрушения металлической подложки. Поэтому, когда луч проходит над загрязнением, оно мгновенно разрушается, в то время как подложка практически не поглощает тепло благодаря высокой отражательной способности.
• Термическое расширение: Для сверхтонких или слабо прилегающих слоев загрязнений высокоэнергетические импульсные лазеры мгновенно повышают температуру поверхности выше точки кипения, вызывая явление фотоиспарения. Загрязнение сублимирует непосредственно из твердого состояния в газообразное, после чего удаляется выхлопной системой.
• Ударные волны и термоупругие колебания: Для толстых оксидных пленок или слоев краски решающее значение имеет мгновенное воздействие лазерных импульсов (наносекундного уровня). Световая энергия преобразуется в механическую, вызывая интенсивное тепловое расширение внутри загрязнения. В сочетании с возникающими плазменными ударными волнами стойкие слои разрушаются и отслаиваются от поверхности подложки.

Лазерная очистительная машина использует управление плотностью мощности лазера, частотой импульсов и вспомогательным потоком воздуха для точечного удаления загрязнений на микроскопическом уровне. Это незаменимый выбор для повышения производительности на современных предприятиях с высокими требованиями и стандартами в области охраны окружающей среды.

В зависимости от области применения и мощности лазерная очистка может выполняться как в импульсном, так и в непрерывном режимах; однако между ними существуют существенные различия. Более подробную информацию см. в статье: « Импульсная лазерная очистка против непрерывной лазерной очистки: различия и руководство по выбору».

Преимущества

Причина, по которой лазерные очистительные машины стали предпочтительным решением для промышленной обработки поверхностей, заключается в сочетании высокой эффективности и низких затрат на техническое обслуживание. Глубокое понимание принципа лазерной очистки позволяет неоспорить ее преимущества:

• Неразрушающая очистка: Благодаря избирательному поглощению определенных длин волн лазерного излучения, энергия воздействует только на поверхности.
• Экологически чистый и безопасный для окружающей среды: Весь процесс очистки не требует использования химических веществ или физических абразивов, представляя собой сухую очистку без применения абразивных материалов.
• Сверхнизкое энергопотребление: Оборудование готово к использованию сразу после включения, расходные материалы, кроме электроэнергии, не требуются, а защитная линза используется минимально.
• Гибкий доступ: Благодаря использованию 10-метрового оптоволоконного кабеля и запатентованной легкой головки инструмента, он легко проникает в узкие щели, глубокие отверстия и другие труднодоступные места, недоступные для традиционных инструментов.
• Интеллектуально и эффективно: Оснащенная собственной многоязычной интеллектуальной системой управления, она поддерживает сохранение параметров и мониторинг в реальном времени.
• Чрезвычайно прост в использовании: Системный интерфейс интуитивно понятен и поддерживает переключение между языками. Рабочие параметры отслеживаются в режиме реального времени, а предустановленные решения можно вызвать одним щелчком мыши.

Сценарии приложений

Благодаря бесконтактным, неразрушающим и экологически чистым техническим характеристикам лазерных очистительных машин, они уже давно широко используются в различных отраслях производства. Основные сценарии применения включают:

Судостроение и тяжелые стальные конструкции

Автомобильное производство и очистка пресс-форм

Аэрокосмическое обслуживание

Антикоррозионная защита стальных конструкций и строительные работы

Техническое обслуживание железнодорожного транспорта

Реставрация культурных реликвий и изготовление прецизионных инструментов.

Применение волоконно-лазерных очистителей охватывает все области — от удаления тяжелой промышленной ржавчины до высокоточной очистки. Они решают проблему экологического ущерба, наносимого традиционной кислотной промывкой, и применяют техническое преимущество «удаления грязи без повреждения материала» в высокотехнологичных отраслях, таких как аэрокосмическая, автомобильная и судостроительная промышленность.

Почему стоит выбрать компанию Kempson?

Стремясь к балансу между эффективностью и стоимостью, компания Kempson провела практическую оптимизацию лазерных очистительных машин и выпустила лазерный очистительный аппарат мощностью 2000 Вт/3000 Вт (подробнее об этом продукте можно прочитать в статье: Лазерный сварочный и очистительный аппарат 2000 Вт/3000 Вт , Портативный лазерный аппарат для удаления ржавчины ). Мы увеличили плотность энергии на единицу мощности и провели системную модернизацию для промышленных предприятий.

• Преимущества системы охлаждения: стабильная работа в течение всего дня без потери скорости: Вся серия оснащена чиллерами S&A с цельными медными трубками, изготовленными по индивидуальному заказу. Модель мощностью 3000 Вт имеет запас мощности охлаждения в 7500 Вт. Даже при круглосуточной работе под полной нагрузкой в ​​условиях экстремальной жары выходная мощность лазера остается стабильной, что исключает снижение мощности.
• Технология «черного корпуса пистолета»: эксклюзивный дизайн «воздушного ножа»: Основной статьей расходов на обслуживание является износ линз. Наша чистящая головка оснащена запатентованным воздушным ножом, который, используя высокоскоростной поток воздуха, создает физический барьер, эффективно блокирующий пыль и водяной пар. Это продлевает срок службы защитной линзы до 7-15 дней, значительно снижая затраты на расходные материалы.
• Система управления: Глобальное визуальное многоязычное интеллектуальное управление: Разработанная нами система, основанная на надежности систем управления Schneider Electric, поддерживает 8 языков. Встроенные многочисленные системы сигнализации и мониторинг параметров в реальном времени позволяют избежать рисков возникновения неисправностей. Простой интерфейс, понятный даже новичкам, позволяет мгновенно освоить основные параметры работы лазерной очистительной машины.
• Конструкция, обеспечивающая простоту обслуживания: легкая разборка и осмотр, сверхнизкая стоимость. Модульная конструкция позволяет очень легко открывать отсек для объектива; самодиагностика может быть завершена за считанные минуты. В сочетании со специальной страницей мониторинга поиск и устранение неисправностей становятся понятными с первого взгляда, что минимизирует потери из-за простоев.

Будь то быстрая очистка толстых слоев краски или неразрушающая дезинфекция прецизионных заготовок, компания Kempson предлагает вам безопасное, высокопроизводительное и чрезвычайно экономичное в обслуживании лазерное устройство для удаления ржавчины.

Дисплей

Для получения более подробной информации о подходящих материалах, пожалуйста, обратитесь к статье: «Какие материалы можно очищать лазером? Полное руководство по материалам для лазерной очистки».

Заключение

В условиях трансформации и модернизации отрасли промышленной очистки лазерные очистительные машины обладают неоспоримыми преимуществами в эффективности, неразрушающем действии и экологичности; замена традиционных процессов неизбежна. Компания Kempson , являясь ведущим производителем в отрасли, обладает глубокими знаниями в промышленной сфере и профессиональной технической командой. Мы предоставляем трехлетнюю гарантию на всю машину и всегда придерживаемся принципа технических инноваций. Наши собственные интеллектуальные системы управления и запатентованные конструкции корпусов пистолетов обеспечивают пользователям более высокие стандарты и более экономичные решения для обработки поверхностей. Приглашаем вас связаться с нами.

FAQ

Повредит ли лазерная очистка металлическую основу?

Нет. Лазерная очистка использует принцип селективного поглощения, контролируя плотность энергии выше порога разрушения загрязнений и ниже порога повреждения подложки. Время лазерного облучения чрезвычайно короткое, и подложка практически не поглощает энергию, что гарантирует сохранение физических свойств поверхности.

Как выбрать между мощностью 2000 Вт и 3000 Вт?

В основном это зависит от требований к эффективности работы. Мощность 2000 Вт подходит для очистки от легкой и средней ржавчины или тонких слоев краски; 3000 Вт (эффективность до 1.8 м²/мин) лучше подходит для тяжелых промышленных условий, требующих высокоскоростной работы, таких как крупные суда и толстые оксидные слои.

Требуются ли расходные материалы или средства защиты для лазерной очистки?

Помимо электричества и минимального количества защитных линз, практически никаких других расходных материалов не требуется. Во время работы не нужны химические реагенты, но поскольку лазер обладает высокой энергией, операторы должны носить специальные защитные очки для работы с лазером и работать в хорошо проветриваемом помещении.

Может ли лазерная чистка удалить краску и масло?

Да. Лазер может эффективно разрушить связь между покрытием и подложкой, обеспечивая удаление загрязнений; в случае масляных пятен высокая температура, создаваемая лазером, приводит к их мгновенному газификации или отслаиванию из-за теплового расширения и сжатия, обеспечивая чистоту на наноразмерном уровне.

Высокий ли порог срабатывания данного оборудования?

Чрезвычайно низкая эффективность. Лазерные очистительные машины Kempson оснащены интеллектуальными системами управления, поддерживающими несколько языков и сохранение параметров. Обычные работники могут управлять ручным пистолетом после простого обучения, не обладая сложными техническими знаниями, как, например, при традиционной шлифовке или кислотной обработке.

Каковы затраты на техническое обслуживание оборудования после его ремонта?

Очень низкий уровень загрязнения. Благодаря запатентованной конструкции «воздушного ножа» вероятность загрязнения оптических линз пылью значительно снижена. Ежедневное техническое обслуживание включает лишь периодическую проверку уровня воды в системе охлаждения и очистку защитной линзы; машина отличается высокой долговечностью.

Может ли оно работать на открытом воздухе или на большой высоте?

Да. Оборудование оснащено 10-метровыми гибкими волоконными кабелями и универсальными колесами, что обеспечивает высокую адаптивность. При стабильном электропитании оно может осуществлять мобильную очистку на больших расстояниях на сложных рабочих местах, таких как палубы кораблей и стальные конструкции.

Является ли лазерная очистка более экономически выгодной, чем кислотная обработка?

Да. Хотя первоначальная стоимость приобретения выше, лазерная очистка устраняет необходимость в дорогостоящих химических реагентах, очистке сточных вод и частых затратах на оплату труда. Долгосрочные комплексные эксплуатационные расходы значительно ниже, чем при использовании традиционных методов.