Het basisprincipe van verwijdering van laserroest:
De sleutel tot de effectiviteit van laserroestverwijdering ligt niet in "brandende" roest, maar in zijn "foto -akoestische effect".
Laserabsorptie door de roestlaag:Roest (Fe₂o₃, Fe₃o₄) heeft een hoge absorptiesnelheid voor lasers van specifieke golflengten (zoals 1064 nm infraroodlicht), terwijl het schone metalen substraat een hoge reflectiviteit heeft.
Snelle energieconversie: Na onmiddellijk hoge energie te hebben absorberen, ervaart de roestlaag een snelle temperatuurstijging, trillen, verdampen en transformeren in een plasma.
Onmiddellijke peeling: Deze verwarmde, expanderende materialen genereren schokgolven die "wegschieten" of de roestlaag van het oppervlak exfoliëren. Het substraat weerspiegelt echter het grootste deel van de energie en blijft grotendeels onbeschadigd.
In - Diepte -analyse: roesttypen en lasercompatibiliteit
1. Rode roest (Fe₂o₃)
Kenmerken: Los en poreus, meestal gelegen op het oppervlak van het materiaal ("drijvende roest"). Het heeft een zwakke binding met het substraat.
Reinigingsproblemen: Eenvoudig.
Reden: Door zijn losse structuur kan laserergie gemakkelijk doordringen en deze snel verwijderen. Zelfs lasers met lage energiedichtheid kunnen het effectief verwijderen.
2. Black Rust (Fe₃o₄)
Kenmerken:Dicht, hard en stabiel, wat meestal aangeeft dat oxidatie diep in het substraat is doorgedrongen en er sterk aan is gebonden. Het is vaak het product van verdere oxidatie of lange - term corrosie van rode roest onder specifieke omstandigheden.
Reinigingsproblemen: Uiterst moeilijk.
Reden:
Dikte:De dichte structuur maakt het moeilijk voor de laser om door te dringen en deze volledig in één keer te verwijderen.
Hechting: Sterk gebonden aan het substraat, waardoor hogere energiedichtheden nodig zijn om deze binding te verbreken.
Diepte probleem: Zwarte roest heeft vaak "geworteld" diep in het substraat. Als oppervlaktebehandelingstechnologie heeft laserbehandeling een beperkte diepte van werking. Zelfs als het oppervlak wordt gereinigd, kan het ijzeroxide binnenkant kort daarna weer op het oppervlak verschijnen en nieuwe roest vormen.
Een lasertype kiezen: Waarom "continue" lasers inferieur zijn aan "gepulseerde" lasers
Continue laserbewerking: Voert continu energie uit, zoals een continu verwarmde "soldeerbout".
Nadelen: Warmte accumuleert en geleidt continu. Terwijl het verwijderen van roest, wordt een grote hoeveelheid warmte overgebracht naar het metalen substraat, wat oververhitting, vervorming en zelfs schade veroorzaakt. Het mist de onmiddellijke impactkracht om stevig gebonden zwarte roest te verwijderen.
Toepassingen:Zelden gebruikt voor precisie roestverwijdering, maar kan worden gebruikt voor een groot - gebied, dikke en losse roestverwijdering waarbij substraatschade geen probleem is.
Gepulseerde laser (mainstream keuze)
Bediening:Breng onmiddellijk hoge energie vrij in extreem korte pulsen (nanoseconde, picoseconde of zelfs femtoseconde), zoals een hoge - frequentie "hamer" opvallend.
Voordelen:Elke puls duurt slechts een korte tijd, waardoor warmte naar het substraat wordt overgedragen, "koude verwerking" bereikt en het substraat beschermt. Bovendien genereert de onmiddellijke hoge vermogensdichtheid een krachtige schokgolf, waardoor verontreinigingen effectief worden verwijderd.
In gepulseerde lasers is het spotpatroon (single {- modus/multi - modus) cruciaal:
Multimode gepulseerde lasers:
Plek:De energieverdeling is ongelijk, met een "zadel" of "plat - top" vorm, en de plek is meestal groot.
Energiedichtheid:Relatief laag.
Toepassingen:Ideaal voor het reinigen van grote, zwak aanhangende verontreinigingen zoals oppervlakte roest (rode roest), verf, coatings en olievlekken. Zeer efficiënte en relatief lage kosten.
Enkele - modus gepulseerde lasers
Plek:De energie heeft een perfecte Gaussiaanse verdeling (helderst in het midden, afnemend naar de randen), waardoor het kan worden gericht op een extreem kleine plek.
Energiedichtheid:Extreem hoog! Dit komt omdat de energie op een zeer kleine plek is geconcentreerd.
Toepassingen:Ideaal voor het schoonmaken van koppige verontreinigingen.
Rode roest:Gemakkelijk verwijderd.
Zwarte roest:Met zijn extreem hoge energiedichtheid en krachtige penetrerende kracht, zijn enkele - modus gepulseerde lasers het enige type laser dat in staat is om zwarte roest te verwijderen. Ze kunnen dichte zwarte roestlagen afbreken.
Het heeft echter beperkingen:Zelfs een hoge - Power single - modus laser kan mogelijk niet in staat zijn om zwarte roest te verwijderen die diep in het substraat is doorgedrongen. Het kan het oppervlak zeer netjes en prachtig reinigen, maar het kan de geoxideerde toestand van het substraat erin niet veranderen.
