レーザー洗浄機でどのような材料や表面を清掃できますか？(4)

レーザーで清掃可能な材料

レーザークリーニング技術は、頑丈な工業用金属から繊細な歴史的遺物まで、幅広い材料に適用可能です。この技術の利点は、基材表面に物理的に接触したり損傷を与えたりすることなく、汚染物質、コーティング、酸化物、残留物を除去できる点にあります。ただし、材料の適応性はその光学的、熱的、機械的特性、特に汚染層との間でのレーザーエネルギー吸収の仕方に依存します。

金属

レーザークリーニングは、耐久性と広範な産業用途から、金属に対して最も広く使用されています。各金属タイプには、波長、パルス持続時間、フエンスなどの観点から、特定のレーザーパラメータが必要です。

鉄系金属（炭素鋼、低合金鋼）

これらは製造業、自動車業界、構造用途で一般的です。レーザークリーニングは以下の物質を効果的に除去します。

錆（Fe2O3、Fe3O4）

スケール（圧延酸化皮膜）

溶接残渣および表面コーティング

注意：特に高繰り返し周波数では、薄い鋼板の過熱に注意する必要があります。

ステンレス鋼

ステンレス鋼（オーステナイト系、フェライト系、または二相系）は、以下の用途でレーザークリーニングにより良好な反応を示します。

酸化物の除去（溶接部、加熱変色部）

塗装剥離

不動態皮膜処理前の前処理

低熱伝導性を持つため熱に対して敏感であり、短いパルス持続時間または高速スキャンが必要です。

アルミニウムおよびその合金

アルミニウムは反射性が高く、熱伝導率も高いため、レーザー効率を低下させ、溶融のリスクを高める可能性があります。

酸化物の除去（例：陽極酸化皮膜）

塗装剥離

溶接前の清掃

基材への損傷を防ぐため、レーザーのエネルギー密度やパルスの重なりに特に注意が必要です。

銅、真鍮、およびブロンズ

これらの金属は反射率と熱伝導性が非常に高いため、処理が難しいものの、清掃は可能です。

酸化物、変色、フラックス残留物の除去に有効です

電気関連、芸術作品、文化財の分野で一般的に使用されます

超短パルスと波長の調整により、結果が向上します。

チタンおよびニッケル系超合金

航空宇宙および医療業界で使用されるこれらの高価値金属は、精密で損傷のない清掃によって恩恵を受けます。

表面疲労を引き起こすことなく酸化物やコーティングを除去

厳密な公差とトレーサビリティが要求される部品に最適

貴金属（金、銀、プラチナ）

レーザー清掃は、美術保存、宝石修復、電子機器分野で特に有効です。

研磨による影響を与えずに酸化物、変色、堆積物を除去

これらの金属は柔らかく反射率が高いことから、極めて精密な制御が必要

石材および石工用材

レーザー清掃は建築物の保存および修復において不可欠なツールとなっています。

石灰岩、大理石、花こう岩、砂岩、コンクリートに対して効果的

汚染物の堆積物、生物成長、落書き、炭素皮膜を除去します

エッチングや表面の変色を避けるため、レーザー設定を調整する必要があります。繊細な表面には、通常ナノ秒またはピコ秒範囲のパルスレーザーが使用されます。

セラミックスおよびガラス

これらの材料は脆く、熱衝撃に敏感であるため、取り扱いに注意が必要です。

応用例としては、絶縁体、タイル、光学部品、ガラス彫刻の清掃が含まれます

物理的な摩耗なしで、炭素薄膜、酸化物、接着剤の残留物を除去できます

割れや微小亀裂を防ぐため、短パルスレーザーと制御されたエネルギー密度が不可欠です。

ポリマーおよび複合材料

ポリマーは一般に熱耐性が低く、過剰なレーザーエネルギーにより簡単に燃えたり溶けたりします。ただし、特定の用途ではレーザー清掃が実用可能です：

ゴム、プラスチック、複合材料の製造における金型の清掃

プラスチック表面からのコーティングまたはラベルの除去（特にUVレーザーまたはグリーンレーザーを使用）

航空宇宙および自動車分野における複合材料の接着または修復前処理

レーザー設定は細かく調整する必要があり、多くの場合、低いエネルギー密度と短いパルス持続時間を利用します。

木材およびその他の有機物

有機材料のレーザー清掃は、主に文化財の保存、美術品の修復、考古学的分野で使用されます。

激しいこすり洗いをすることなく、表面の汚れ、煙害、または生物の成長を効果的に除去できます

木製パネル、写本、皮革、羊皮紙に適しています

有機材料は熱に対して非常に敏感であるため、焦げや変色を避けるために極めて短いパルスレーザーと低繰り返し周波数が必要です。

レーザー清掃技術は、さまざまな材料の表面修復において、非常に柔軟かつ高精度な方法を提供します。

金属—炭素鋼から貴金属まで—は最も耐久性が高く、最も一般的に処理されるカテゴリーです。

石やセラミックスは、文化的遺産や構造物など、感覚的な環境において非接触かつ残留物のない清掃の恩恵を受けることができます。

ポリマー、複合材料、有機物は、適切なパラメーター制御により選択的に処理することが可能です。

あらゆる表面の清掃可能性は最終的に、レーザー設定をその材料の熱的・光学的特性、汚染の種類、および表面変化に対する使用目的上の許容範囲に適合させることにかかっています。適切なセットアップにより、腐食した工業用機器から古代の彫刻まで、レーザー清掃は安全に適用できます。