Які матеріали та поверхні можна очищати за допомогою лазерних очисних машин? (4)

Матеріали, які можна очищати лазером

Технологія лазерного очищення застосовується на широкому спектрі матеріалів — від міцних промислових металів до делікатних історичних артефактів. Її перевага полягає в здатності видаляти забруднення, покриття, оксиди та залишки без фізичного контакту та пошкодження основної поверхні. Однак придатність матеріалу залежить від його оптичних, теплових і механічних характеристик, особливо від того, як він поглинає лазерну енергію порівняно з забруднюючим шаром.

Металі

Лазерне очищення найчастіше використовується для металів завдяки їх міцності та широкому промисловому застосуванню. Кожен тип металу вимагає певних параметрів лазера, зокрема довжини хвилі, тривалості імпульсу та густини енергії.

Чорні метали (вуглецева сталь, низьколеговані сталі)

Ці матеріали широко використовуються у виробництві, автомобільній промисловості та будівельних конструкціях. Лазерне очищення ефективно видаляє:

Іржу (Fe2O3, Fe3O4)

Окалину

Залишки зварювання та поверхневі покриття

Примітка: Необхідно уникати перегріву тонких сталевих поверхонь, особливо при високій частоті імпульсів.

Нержавіючу сталь

Нержавіюча сталь (аустенітна, феритна або дуплексна) добре піддається лазерному очищенню для:

Видалення оксидів (зварювання, термічне потемніння)

Видалення фарби

Підготовка до пасивації

Її низька теплопровідність робить матеріал більш чутливим до нагріву, тому потрібні коротші тривалості імпульсів або більші швидкості сканування.

Алюміній та його сплави

Алюміній відбиває промені та має високу теплопровідність, що може знизити ефективність лазера й збільшити ризик плавлення.

Видалення оксидного шару (наприклад, анодованих шарів)

Видалення фарби

Очищення перед зварюванням

Потрібна особлива увага до густини лазерного потоку та перекриття імпульсів, щоб запобігти пошкодженню основи.

Мідь, латунь та бронза

Ці метали є дуже відбивними та мають високу теплопровідність, що ускладнює їх обробку, але їх можна очищати.

Ефективний для видалення окислення, потемніння та залишків флюсу

Поширений у електротехнічних, художніх та історичних застосуваннях

Ультракороткі імпульси та налаштування довжини хвилі покращують результат.

Титан та нікелеві суперсплави

Використовується в аерокосмічній та медичній галузях, ці метали високої вартості вигодують від точного очищення без пошкоджень.

Видалення оксидів і покриттів без втомлення поверхні

Ідеально підходить для деталей, що вимагають суворого дотримання допусків і відстежуваності

Дорогоцінні метали (золото, срібло, платина)

Лазерне очищення особливо важливе в галузі збереження мистецтва, реставрації ювелірних виробів та електроніки.

Видаляє окислення, потемніння та відкладення без абразивного впливу

Вимагає надзвичайно точного керування через м'якість і високу відбивну здатність цих металів

Камінь та кладка

Лазерне очищення стало ключовим інструментом у збереженні та реставрації архітектури.

Ефективний на вапняку, мармурі, граніті, пісковику та бетоні

Видаляє забруднюючі відкладення, біологічний ріст, графіті та вуглецеві утворення

Параметри лазера мають бути налаштовані, щоб уникнути протравлювання або зміни кольору поверхні. Для делікатних поверхонь зазвичай використовують імпульсні лазери в наносекундному або пікосекундному діапазоні.

Кераміка та скло

З цими матеріалами потрібно обережно працювати через їх крихкість і чутливість до теплового удару.

Застосування включає очищення ізоляторів, плитки, оптичних компонентів та скляних скульптур

Може видаляти вуглецеві плівки, оксиди або сліди клею без фізичного абразивного впливу

Короткі імпульси лазера та контрольована густина енергії є обов’язковими для запобігання тріщинам або мікротріщинам.

Полімери та композити

Полімери загалом мають низький тепловий поріг і можуть легко горіти або плавитися під надмірною лазерною енергією. Проте лазерне очищення можливе для певних застосувань:

Очищення форм у виробництві гуми, пластику та композитів

Видалення покриття або етикеток із пластикових поверхонь (особливо за допомогою УФ або зелених лазерів)

Підготовка композитів для склеювання або ремонту в авіаційній та автомобільній галузях

Параметри лазера необхідно точно налаштовувати, часто використовуючи нижчу густину енергії та коротші тривалості імпульсу.

Деревина та інші органічні матеріали

Лазерне очищення органічних матеріалів в основному використовується в галузі консервації, реставрації мистецтва та археології.

Ефективно для видалення поверхневого бруду, димових пошкоджень або біологічного зростання без жорсткого чищення

Придатно для дерев’яних панелей, рукописів, шкіри та пергаменту

Органічні матеріали дуже чутливі до тепла, тому потрібні ультракороткі імпульси лазера та низькі частоти повторення, щоб уникнути підпікання або зміни кольору.

Технологія лазерного очищення пропонує надзвичайно гнучкий і точний метод відновлення поверхонь для широкого спектру матеріалів:

Метали — від вуглецевої сталі до дорогоцінних металів — є найбільш міцною та найпоширенішою категорією.

Камінь і кераміка вигрівають від безконтактного, беззалишкового очищення в чутливих історико-архітектурних або конструкційних середовищах.

Полімери, композити та органічні матеріали можна обробляти вибірково за умови ретельного контролю параметрів.

Можливість очищення будь-якої поверхні врешті-решт залежить від підбору налаштувань лазера відповідно до теплових і оптичних властивостей матеріалу, типу забруднення та допустимих змін поверхні для конкретного застосування. За належного налаштування лазерне очищення може безпечно застосовуватися до всього — від корозійно ураженого промислового обладнання до стародавніх скульптур.