Katerih materialov in površin se lahko očisti s stroji za lasersko čiščenje?(4)

Materiali, ki jih je mogoče očistiti z laserjem

Tehnologija laserskega čiščenja je uporabna na širokem spektru materialov, od trdnih industrijskih kovin do občutljivih zgodovinskih predmetov. Njena prednost leži v sposobnosti odstranjevanja onesnaževal, prevlek, oksidov in ostankov brez fizičnega stika ali poškodbe osnovne površine. Vendar primernost materiala ni enaka za vse in je odvisna od njegovih optičnih, toplotnih in mehanskih lastnosti, še posebej kako absorbira lasersko energijo v primerjavi s kontaminiranim slojem.

Kovini

Laserjsko čiščenje se najpogosteje uporablja na kovinah zaradi njihove trdnosti in širokega industrijskega pomena. Vsak tip kovine zahteva določene parametre lasera, zlasti glede valovne dolžine, trajanja impulza in gostote energije.

Železove kovine (ugljikova jekla, nizkolegirana jekla)

Ti so pogosti v proizvodnji, avtomobilski industriji in konstrukcijskih aplikacijah. Laserjevo čiščenje učinkovito odstrani:

Rjavo (Fe2O3, Fe3O4)

Kalu

Zvarne ostanki in površinske prevleke

Opomba: Pri tankih jeklenih površinah je potrebno previdno ravnanje, zlasti pri visokih frekvencah ponavljanja.

Nepokvarjeno jeklo

Nerjavno jeklo (austenitno, feritno ali duplex) dobro reagira na laserjevo čiščenje za naslednje namene:

Odstranjevanje oksidov (zvarjenje, toplotni natek)

Odstranjevanje barve

Priprava za pasivacijo

Njegova nizka toplotna prevodnost ga naredi bolj občutljivim na toploto, zato so potrebne krajše dolžine impulzov ali višje hitrosti skeniranja.

Aluminij in njegove zlitine

Aluminij je odseven in ima visoko toplotno prevodnost, kar lahko zmanjša učinkovitost laserja in poveča tveganje taljenja.

Odstranjevanje oksida (npr. anodizirani sloji)

Odstranjevanje barve

Čiščenje pred varjenjem

Za preprečevanje poškodb podlage je potrebna posebna pozornost jakosti laserskega curka in prekrivanju impulzov.

Baker, Mesing in Bronasta

Ti kovini sta zelo odsevni in toplotno prevodni, kar ju naredi zahtevnejšima, vendar jih je mogoče očistiti.

Učinkovito pri odstranjevanju oksidacije, temnitev in ostankov tokokrova

Pogosto uporabljano v električnih, umetnostnih in dediščinskih aplikacijah

Ultrakratki impulzi in prilagajanje valovne dolžine izboljšajo rezultate.

Titan in nikljeve superzlitine

Ti visoko vrednostni kovinski se uporabljajo v letalski in medicinski industriji, kjer imajo korist od natančnega čiščenja brez poškodb.

Odstranjevanje oksidov in prevlek brez površinske utrujenosti

Idealno za dele, ki zahtevajo stroge tolerance in sledljivost

Dragi kovini (zlato, srebro, platina)

Laserjsko čiščenje je zlasti pomembno pri ohranjanju umetnin, obnovi nakita in v elektroniki.

Odstranjuje oksidacijo, temnitev in usedline brez abrazivnega vpliva

Zaradi mehakosti in visoke svetlobne odbojnosti teh kovin zahteva izjemno natančno nadzorovanje

Kamen in zidarski materiali

Laserjsko čiščenje se je uveljavilo kot ključno orodje pri ohranjanju in obnovi arhitekture.

Učinkovito na apnenčastih kamnih, marmorju, granitu, peščeniku in betonu

Odstrani onesnaževalne usedline, biološki razvoj, grafiti in ogljikove plute

Nastavitve laserja morajo biti prilagojene, da se izognemo vrezovanju ali spremembi barve površine. Za občutljive površine se navadno uporabljajo pulzni laserji v nanosekundnem ali pikosekundnem območju

Keramika in steklo

Za te materiale je potrebno poskrbeti zaradi njihove krhkosti in občutljivosti na toplotni šok

Uporablja se za čiščenje izolatorjev, ploščic, optičnih komponent in steklenih skulptur

Zmožen odstranjevanja ogljikovih folij, oksidov ali lepilnih ostankov brez fizičnega brušenja

Kratki laserski impulzi in nadzorovana gostota energije sta nujna, da se prepreči razpokanje ali mikropokanja

Polimeri in kompoziti

Polimeri imajo splošno nizke toplotne meje in se lahko enostavno požgejo ali stopijo ob preveliki laserski energiji. Vendar je lasersko čiščenje primerno za določene aplikacije:

Čiščenje kalupov pri proizvodnji iz gume, plastike in kompozitov

Odstranjevanje prevlek ali nalepk s plastičnih površin (zlasti z UV ali zelenimi laserji)

Priprava kompozitov za lepljenje ali popravilo v letalski in avtomobilski industriji

Laserne nastavitve je treba natančno prilagoditi, pogosto z nižjimi gostotami energije in krajšimi trajami impulza.

Les in druga organska snov

Laserjsko čiščenje organskih materialov se uporablja predvsem pri konzervaciji, obnovi umetnin in arheoloških kontekstih.

Učinkovito za odstranjevanje prahu, dimnih poškodb ali biološkega rastja brez agresivnega čiščenja

Primerno za lesene plošče, rokopise, usnje in pergament

Organski materiali so zelo občutljivi na toploto, zato je za preprečevanje ožganja ali spremembe barve potrebno uporabiti ultrakratke laserske impulse in nizke frekvence ponavljanja.

Laserjska tehnologija čiščenja ponuja zelo fleksibilen in natančen način obnove površin različnih vrst materialov:

Kovine – od jekla z ogljikom do dragih kovin – so najtrdnejša in najpogosteje obdelana kategorija.

Kamenu in keramiki koristi netehnično čiščenje brez ostankov v občutljivih dediščinskih ali strukturnih okoljih.

Polimere, kompozite in organske snovi je mogoče obdelovati izbirno z natančnim nadzorom parametrov.

Možnost čiščenja katere koli površine končno odvisna od prilagoditve nastavitev lasera toplotnim in optičnim lastnostim materiala, vrste onesnaženja ter tolerance za spremembo površine pri določeni uporabi. Z ustreznimi nastavitvami lahko lasersko čiščenje varno uporabimo za vse, od korozirane industrijske opreme do starodavnih skulptur.