Wat is laserreiniging?
Laserreiniging, een vorm van laserablatie, is een methode om een selectieve laag materiaal van een oppervlak te verwijderen met behulp van laserenergie. Het laserreinigingsproces maakt gebruik van fotonische energie om ongewenst afvalmateriaal af te pellen, te verdampen, te sublimeren of weg te branden zonder schade te veroorzaken aan het onderliggende bulkmateriaal.
In de meeste toepassingen voor het bewerken van lasermaterialen vormt een gefocuste straal een relatief klein punt op het doelmateriaal. Laserreiniging vormt hierop geen uitzondering, ondanks het feit dat deze meestal over een relatief groot gebied wordt gebruikt. Laserreiniging maakt gebruik van een techniek die bekend staat als laserscannen, waarbij een laserstraal snel langs een pad of over een bredere zone wordt gestuurd of "gescand". Dit betekent dat de interactie van de laser met het doelmateriaal slechts een fractie van een seconde per keer duurt.
Hoe werkt laserreiniging?
Het doel van laserreiniging is om oppervlaktemateriaal te verwijderen zonder het materiaal eronder te beschadigen. Terwijl lasers door enkele centimeters staal kunnen snijden, vereist het reinigen een aanzienlijk lichtere aanraking en inzicht in ablatiedrempels. Elk materiaal heeft een ablatiedrempel die de energie bepaalt die nodig is om het materiaal te verdampen. Blijf onder de drempel en het bulkmateriaal wordt niet beschadigd. Overschrijd de drempel echter ook maar één keer en het bulkmateriaal wordt aangetast.
Gelukkig hebben de materialen die de meeste fabrikanten willen verwijderen, zoals roest, olie en coatings, lagere ablatiedrempels dan metalen zoals staal en aluminium. Om schade aan het substraat te voorkomen, moeten laserparameters zoals golflengte en pulsenergie zorgvuldig worden ingesteld. Nauwkeurige controle over de grootte en vorm van de spot helpt ook om laserreiniging efficiënter te maken door overlap tijdens het scannen van de straal te minimaliseren.
Wat zijn de voordelen van laserreiniging?
Laserreiniging wordt in een groot aantal industrieën steeds vaker toegepast omdat het veel voordelen biedt ten opzichte van traditionele methoden om materiaal te verwijderen.
Contactloos: Laserreiniging is een proces op afstand. Met andere woorden, de bron van de laserstraal werkt op enkele centimeters of zelfs meters afstand. Dit maakt het proces flexibeler en voorkomt oppervlakteschade veroorzaakt door schurende methoden.
Zeer selectief: Lasers zijn uiterst precies en kunnen met vrijwel perfecte nauwkeurigheid worden afgevuurd. Hierdoor reinigen lasers alleen het gewenste gebied, ongeacht de grootte of vorm. Dit elimineert extra stappen zoals maskeren.
Hoge snelheid: Laserreiniging is een hogesnelheidsproces dat tot honderden vierkante inches materiaal per seconde kan reinigen. Per uur kunnen lasers meer dan 10.000 vierkante meter materiaal reinigen. Exacte materiaalverwijderingssnelheden zijn afhankelijk van laserparameters en materiaaleigenschappen.
Veilig: Bij laserreiniging zijn geen schurende materialen of chemische oplosmiddelen nodig, waardoor er minder lawaai is en geen blootstelling aan stof en gevaarlijke stoffen. Eventuele dampen die tijdens het reinigingsproces ontstaan, kunnen eenvoudig worden verwijderd met een dampafzuigsysteem.
Duurzaam: Omdat laserreiniging een mediavrij proces is, is er geen materiaalverwerking of -verwijdering nodig. Bovendien verbruiken lasersystemen minder energie en zorgen ze voor een drastische vermindering van deCO2-uitstoot die gepaard gaat met het transport en de afvoer van reinigingsmiddelen en chemicaliën.
Kosteneffectief: Laserreinigingsoplossingen vereisen minimale materiaalbehandeling, vloeroppervlak, energie en onderhoud. Ze gaan lang mee en zijn uitzonderlijk kosteneffectief, vooral op de lange termijn.
Laserreiniging vs. stralen
Stralen is een veelgebruikt reinigingsproces waarbij water of lucht onder hoge druk wordt gebruikt om schurende deeltjes zoals zand, grit, staalkorrels of walnootschalen voort te stuwen. Deze methode kan acceptabele reinigingssnelheden bieden, maar vereist een kostbare materiaalverwerking en -verwijdering. Straalmiddelen kunnen worden gerecycled om bepaalde kosten te compenseren, maar bij hergebruikte straalmiddelen treedt degradatie op die de consistentie van de reinigingsresultaten beïnvloedt.
Veiligheid is een belangrijk aandachtspunt bij straalwerkzaamheden. Het werk dat gepaard gaat met het hanteren van straalmiddelen, waaronder tillen, vegen en terugscheppen in trechters, is zowel tijdrovend als fysiek belastend voor werknemers. Veel straalmiddelen genereren een grote hoeveelheid stof, waardoor werknemers veiligheidsmaatregelen moeten treffen zoals ademhalingsapparatuur en persoonlijke beschermingsmiddelen voor het hele lichaam. Het straalproces is ook zeer luidruchtig en vormt een ernstig risico op gehoorschade voor werknemers en geluidsklachten van nabijgelegen huizen en bedrijven.
Laserreiniging vs. droogijsstralen
Droogijsstralen, ook bekend als koudstralen, werkt op dezelfde manier als stralen door het gebruik van perslucht om droogijspellets voort te stuwen. Dit vermindert enkele van de problemen met het terugwinnen en afvoeren van straalmiddel doordat het straalmiddel na het reinigingsproces verdampt.
Helaas gaat het gebruik van niet-herbruikbaar droogijs gepaard met hoge verbruikskosten en is het niet milieuvriendelijk. Zelfs met een dampterugwinningsunit die bedoeld is om hetCO2-gas dat vrijkomt bij droogijs opnieuw te pelletiseren, komt het grootste deel van het gas vrij in de atmosfeer. Net als straalmiddelen is droogijsstralen ook zeer luidruchtig en moet er rekening worden gehouden met gehoorbescherming.
Laserreiniging vs. chemische reiniging
Chemische reiniging maakt gebruik van oplosmiddelen om coatings en residuen af te breken zonder het onderliggende materiaal te beschadigen. Deze methode is over het algemeen traag en vereist dat het materiaal lange tijd in een chemisch bad zit en gedroogd wordt zodra het reinigen klaar is. Het lange inweekproces kan gedeeltelijk worden ondervangen door meer onderdelen in grotere baden te plaatsen, maar deze aanpak vereist veel vloerruimte.
De gevaarlijke chemicaliën die nodig zijn, vereisen ook aanzienlijke veiligheidsmaatregelen zoals persoonlijke beschermingsmiddelen (PPE) en strenge verwijderingsprocedures. Het hanteren, recyclen en afvoeren van de benodigde chemische oplosmiddelen is een steeds kostbaardere uitdaging geworden als gevolg van wettelijke controles.
Ondanks de vele nadelen kan laserreiniging chemische reiniging niet volledig vervangen. Hoewel chemische reiniging niet gemakkelijk kan worden toegepast op een selectief gebied, is het vaak de enige oplossing voor het reinigen van voorwerpen zonder zichtlijn, zoals buizen en complexe onderdelen.
Laserreiniging vs. thermische reiniging
Thermisch reinigen maakt gebruik van zeer hoge temperaturen om oppervlaktematerialen weg te branden. Deze aanpak resulteert in hoge energiekosten en kan schade veroorzaken aan het onderliggende materiaal, afhankelijk van de warmtetolerantie van het oppervlaktemateriaal en het substraat. Thermische reiniging is ook inherent niet in staat om selectief te verwijderen, zelfs als er een masker wordt gebruikt.
Hoe wordt laserreiniging gebruikt?
Laserreiniging is een uitstekende methode voor het reinigen van een grote verscheidenheid aan materialen en onderdeeltypes. Laserreiniging wordt gebruikt in een groot aantal toepassingen en in verschillende productiestadia, bijvoorbeeld als stap voor of na een ander proces in een productielijn of voor het herstellen van bestaande onderdelen. Gebruikelijke toepassingen voor laserreiniging zijn onder meer
- Verontreinigingen zoals roest, olie en verbrandingsaanslag verwijderen
- Verwijderen van coatings zoals verf, e-coat, keramiek en oxiden
- Onderhoud van schimmels vereenvoudigen door verwijdering van lossingsmiddelen en residuen
- Verbetering van hechting door oppervlakken voor te bereiden op lassen, hechten, verven en coaten
- Verhoog de hechting met reiniging vooraf of oppervlaktestructurering
- Langere levensduur van coatings door voorreiniging voordat coatings op onderdelen worden aangebracht
- Sterilisatie van kritieke apparatuur in medische en voedseltoepassingen
Welke bedrijfstakken gebruiken laserreiniging?
Elke industrie die schone oppervlakken moet leveren of ermee moet werken, kan profiteren van de talloze voordelen van laserreiniging. Als proces is laserreiniging eenvoudig te automatiseren en te integreren in de productievloer. Voor kleinschaliger gebruik bieden sommige handheld laserapparaten reinigingsmogelijkheden naast lassen of snijden. Laserreiniging wordt vaak gebruikt in industrieën zoals:
- Algemene productie
- Productie lucht- en ruimtevaart
- Nucleaire decontaminatie
- Sterilisatie van medische hulpmiddelen
- Eten en drinken
Aan de slag met laserreiniging
Veel toepassingen en fabrikanten kunnen profiteren van oplossingen voor laserreiniging. Van fiber laserbronnen voor reiniging tot speciale laserreinigingssystemen, een IPG laserreinigingsdeskundige staat klaar om u te helpen. Aan de slag gaan is eenvoudig - stuur ons een monster, bezoek een van onze wereldwijde toepassingslaboratoria of vertel ons gewoon over uw toepassing.
