Stel je voor dat je de kracht van licht gebruikt om metalen oppervlakken hun oorspronkelijke schoonheid terug te geven. Laserreiniging is een revolutie in de productie en biedt een nauwkeurig en milieuvriendelijk alternatief voor traditionele methoden. In dit artikel introduceert onze ervaren werktuigbouwkundig ingenieur je in de fascinerende wereld van laserreinigingstechnologie en legt de principes, voordelen en diverse toepassingen uit. Ontdek hoe deze innovatieve aanpak de manier verandert waarop we metalen onderdelen onderhouden en opknappen.
De eerste laser ter wereld werd in 1960 ontwikkeld door de Amerikaanse natuurkundige Theodore Harold Maiman met behulp van een synthetisch robijnkristal. Sindsdien hebben lasers een revolutie teweeggebracht op tal van gebieden en hebben ze snelle vooruitgang gekatalyseerd in medische behandelingen, precisieproductie, metrologie en revisie-engineering. De proliferatie van lasertechnologie heeft de maatschappelijke vooruitgang versneld en geleid tot belangrijke doorbraken in reinigingstoepassingen in verschillende industrieën.
Vergeleken met conventionele reinigingsmethoden zoals mechanisch schuren, chemisch etsen en ultrasoon reinigen, biedt laserreiniging duidelijke voordelen. Het maakt een volledig geautomatiseerde werking mogelijk met een hoge efficiëntie, kosteneffectiviteit, milieuvriendelijkheid, behoud van het substraat en een brede materiaalcompatibiliteit. Dit sluit perfect aan bij de principes van groene productie en duurzame verwerking, waardoor laserreiniging de meest betrouwbare en effectieve reinigingsmethode is die momenteel beschikbaar is voor industriële toepassingen.
In de context van herfabricage en onderhoud is reiniging een kritieke voorwaarde voor het inspecteren en reconditioneren van gebruikte machineonderdelen. Laserreinigingstechnologie maakt precieze controle mogelijk over de oppervlaktemorfologie en -ruwheid en verbetert de prestaties van het substraat na de reiniging. De veelzijdigheid strekt zich uit tot de productie, oppervlaktebehandeling en herfabricage van grootschalige componenten en biedt ongeëvenaarde precisie en consistentie.
Hoewel laserreiniging de traditionele methoden nog niet helemaal heeft vervangen, is de toenemende nadruk op energiebesparing en emissiereductie in de productiesector een drijvende kracht achter de toepassing ervan. De unieke voordelen van de technologie worden steeds relevanter naarmate de milieuregelgeving strenger wordt. Na 2020 hebben de strengere Chinese milieubeschermingswetten en het toegenomen veiligheidsbewustzijn het gebruik van bepaalde chemicaliën in industriële reinigingsprocessen beperkt. Als gevolg daarvan is de vraag naar schonere, niet-destructieve reinigingsmethoden toegenomen.
Laserreiniging onderscheidt zich door zijn niet-schurende, contactloze en thermisch neutrale aanpak, geschikt voor een breed scala aan materialen en geometrieën. Het pakt complexe reinigingsuitdagingen aan waar conventionele methoden moeite mee hebben, zoals selectieve coatingverwijdering, decontaminatie van gevoelige oppervlakken en precisiereiniging van ingewikkelde onderdelen. Omdat industrieën duurzaamheid en kwaliteit steeds belangrijker vinden, is laserreiniging klaar om een onmisbare technologie te worden in geavanceerde productie- en onderhoudsprocessen.
Principe van laserreiniging
Wanneer submicron vuildeeltjes zich hechten aan een werkstukoppervlak, vormen ze vaak hardnekkige bindingen, waardoor conventionele reinigingsmethoden niet effectief zijn. Het reinigen van het werkstukoppervlak met nanolaserstraling is echter zeer efficiënt en nauwkeurig gebleken.
Laserreiniging is een contactloze methode en biedt een uitzonderlijke veiligheid voor het reinigen van precisiewerkstukken en hun ingewikkelde onderdelen, terwijl de maatnauwkeurigheid behouden blijft. Deze unieke eigenschap positioneert laserreiniging als een superieure oplossing in de reinigingsindustrie, in het bijzonder voor toepassingen met hoge precisie.
Om te begrijpen waarom lasers effectief zijn voor het reinigen zonder het substraat te beschadigen, moeten we eerst de fundamentele principes van lasertechnologie begrijpen. In wezen is een laser een vorm van elektromagnetische straling, vergelijkbaar met het licht dat ons omringt. Lasers maken echter gebruik van optische resonatoren om licht in een specifieke richting te collimeren en te versterken, wat resulteert in een straal met een aanzienlijk hogere vermogensdichtheid en coherentie in vergelijking met conventionele lichtbronnen.
Theoretisch kunnen lasers worden gegenereerd uit elke golflengte van licht. Praktische beperkingen in exciteerbare media beperken echter het aantal stabiele en industrieel bruikbare laserbronnen. Hiervan hebben Nd:YAG-lasers, CO2-lasers en excimer-lasers wijdverspreide industriële toepassingen gevonden. Met name Nd:YAG-lasers worden geprefereerd omdat ze door optische vezels kunnen worden gestuurd, waardoor ze bijzonder geschikt zijn voor diverse industriële reinigingsprocessen.
In wetenschappelijke termen wordt laserreiniging nauwkeuriger omschreven als laserablatie. Bij dit proces wordt materiaal van vaste (of soms vloeibare) oppervlakken verwijderd door bestraling met een laserstraal. Het mechanisme van materiaalverwijdering hangt af van de laserflux:
Hoewel gepulseerde lasers het meest gebruikt worden voor ablatie, kunnen continu werkende lasers ook materiaal verwijderen als de intensiteit voldoende hoog is.
Voor optische precisieablatie worden voornamelijk diep ultraviolet excimer lasers met golflengtes rond 200 nm gebruikt. De ablatiediepte en de hoeveelheid verwijderd materiaal per laserpuls worden bepaald door verschillende factoren:
De totale massa materiaal die door elke laserpuls wordt verwijderd, wordt gekwantificeerd als de ablatiesnelheid. Daarnaast hebben laserstraalparameters zoals scansnelheid en lijnoverlap een significante invloed op de efficiëntie en kwaliteit van het ablatieproces.
Effect van laserreiniging van bandenmallen
Halverwege de jaren 1980 pionierden onderzoekers als Beklemyshev en Alrn met laserreinigingstechnologie door lasersystemen te integreren met traditionele reinigingsmethoden om aan industriële behoeften te voldoen. Deze innovatieve aanpak legde de basis voor de ontwikkeling van laserreiniging als een aparte technische discipline.
De doeltreffendheid van laserreiniging is geworteld in het vermogen om de verschillende bindingskrachten tussen verontreinigingen en substraatmaterialen te overwinnen. Deze krachten omvatten covalente bindingen, dipool-dipool interacties, capillaire werking en van der Waals krachten. Door deze hechtingsmechanismen te verstoren of te overtreffen, bereikt laserreiniging een effectieve decontaminatie.
Laserreiniging maakt gebruik van de unieke eigenschappen van laserstraling, waaronder een hoge energiedichtheid, precieze richtingsgevoeligheid en een sterke focus. Dankzij deze eigenschappen kan de laser de hechtingskrachten tussen verontreinigingen en het substraat verbreken of de verontreinigingen direct verdampen. Dit proces vermindert de adhesiekracht aanzienlijk, wat de verwijdering van oppervlakteverontreinigingen van het werkstuk vergemakkelijkt.
Figuur 1 illustreert het schematische principe van laserreiniging.
Het mechanisme van laserreiniging bestaat uit de absorptie van laserenergie door oppervlakteverontreinigingen. Deze geabsorbeerde energie leidt tot snelle verdamping of onmiddellijke thermische uitzetting, waardoor de adhesiekrachten tussen het vuil en het substraat worden overwonnen. Naarmate de thermische energie toeneemt, ondergaan de verontreinigde deeltjes intense trillingen, waardoor ze uiteindelijk loskomen van het substraatoppervlak.
De effectiviteit van laserreiniging wordt beïnvloed door een aantal belangrijke parameters:
Fig. 1 Schematisch diagram van laserreiniging
Het laserreinigingsproces kan worden onderverdeeld in vier verschillende fasen:
Bij het implementeren van laserreinigingstechnologie is het cruciaal om rekening te houden met de laserreinigingsdrempel van het doelmateriaal en de optimale lasergolflengte te selecteren om een maximale reinigingsefficiëntie te bereiken. Deze drempel wordt bepaald door de minimale laserflux die nodig is om het reinigingsproces te starten zonder het substraat te beschadigen.
Laserreiniging biedt unieke voordelen bij oppervlaktemodificatie. Het kan de microstructuur en kristallografische oriëntatie van het substraatoppervlak veranderen zonder nadelige effecten te veroorzaken. Bovendien maakt het precieze controle over de oppervlakteruwheid mogelijk, wat de algemene oppervlakte-eigenschappen aanzienlijk kan verbeteren, waaronder hechting, bevochtigbaarheid en slijtvastheid.
De effectiviteit van de reiniging wordt voornamelijk beïnvloed door drie sleutelfactoren:
Momenteel omvat laserreinigingstechnologie drie belangrijke methodes:
Elke methodologie biedt verschillende voordelen en is geschikt voor specifieke toepassingen, afhankelijk van de aard van de verontreinigingen en de materialen van het substraat.
Pulslaserreiniging is een geavanceerd oppervlaktebehandelingsproces dat gebruik maakt van laserpulsen met hoge intensiteit om verontreinigingen van een substraat te verwijderen zonder het gebruik van chemicaliën of schuurmiddelen. Deze contactloze methode maakt gebruik van een gefocuste laserstraal die op het werkstuk wordt gericht, waardoor de energieabsorptie en de temperatuur van het substraat of de oppervlakteverontreinigingen snel toenemen. De resulterende thermische effecten leiden tot de efficiënte verwijdering van ongewenste materialen.
Het proces werkt via twee primaire mechanismen:
De effectiviteit van pulslaserreiniging hangt af van een zorgvuldige optimalisatie van laserparameters, waaronder golflengte, pulsduur, energiedichtheid en herhalingssnelheid. Deze factoren worden afgestemd op het specifieke substraatmateriaal en de eigenschappen van de vervuiling, waardoor een efficiënte reiniging wordt gegarandeerd terwijl het risico op schade aan het substraat wordt geminimaliseerd.
Deze techniek biedt verschillende voordelen ten opzichte van traditionele reinigingsmethoden, waaronder:
Pulslaserreiniging heeft toepassingen gevonden in verschillende industrieën, waaronder autoproductie, elektronica, behoud van cultureel erfgoed en onderhoud van luchtvaartonderdelen.
Natte laserreiniging is een geavanceerde techniek voor oppervlaktevoorbereiding die het aanbrengen van vloeistof combineert met gepulseerde laserbestraling. Dit proces begint met het aanbrengen van een dunne vloeibare film, meestal water of een gespecialiseerde reinigingsoplossing, op het substraatoppervlak voorafgaand aan de laserbehandeling.
Wanneer de hoogenergetische gepulseerde laserstraal in contact komt met de vloeistoffilm, veroorzaakt dit een snelle plaatselijke verhitting en explosieve verdamping. Deze plotselinge faseverandering genereert een krachtige schokgolf op het grensvlak tussen substraat en vloeistof. De resulterende mechanische kracht verwijdert verontreinigingen, waaronder hardnekkige deeltjes, oxiden en organische resten, effectief van het substraatoppervlak.
Het synergetische effect van laserenergie en vloeistofverdamping verbetert de reinigingsefficiëntie in vergelijking met droge laserreinigingsmethoden, in het bijzonder voor het verwijderen van sub-micron deeltjes en dunne films. Bovendien helpt de vloeistoffilm bij het insluiten en opvangen van afgeblazen verontreinigingen, waardoor het risico op herpositionering wordt verkleind en deeltjes in de lucht worden geminimaliseerd.
Deze techniek heeft echter beperkingen. De belangrijkste beperking is materiaalcompatibiliteit; het substraat moet chemisch inert zijn voor de aangebrachte vloeistof om ongewenste reacties of oppervlaktedegradatie te voorkomen. Dit beperkt het aantal toepasbare materialen, vooral voor reactieve metalen of watergevoelige substraten. Bovendien moet bij de keuze van de vloeistof rekening worden gehouden met factoren zoals oppervlaktespanning, viscositeit en absorptie van de lasergolflengte om het reinigingsproces te optimaliseren.
Ondanks deze uitdagingen biedt natte laserreiniging aanzienlijke voordelen in precisiereinigingstoepassingen, waaronder de productie van halfgeleiders, het behoud van cultureel erfgoed en het opknappen van hoogwaardige onderdelen in de ruimtevaart en auto-industrie.
Laserplasmaschokgolfreinigingstechnologie maakt gebruik van de kracht van een sferisch uitdijende plasmaschokgolf die wordt gegenereerd wanneer laserpulsen met hoge intensiteit het omringende luchtmedium ioniseren en afbreken. Deze geavanceerde reinigingsmethode biedt een aantal duidelijke voordelen ten opzichte van conventionele laserreinigingstechnieken.
De snel voortplantende schokgolf interageert met het substraatoppervlak en geeft kinetische energie af om verontreinigingen te verwijderen zonder direct laser-substraatcontact. Dit indirecte mechanisme van energieoverdracht vermindert het risico op thermische schade of ablatie van het onderliggende materiaal aanzienlijk, waardoor het bijzonder geschikt is voor gevoelige of delicate oppervlakken.
Een van de sterkste punten van deze technologie is het vermogen om verontreinigende deeltjes effectief te verwijderen tot op nanoschaal, meestal zo klein als 10-50 nm. In tegenstelling tot traditionele laserreinigingsmethoden wordt de effectiviteit van plasmaschokgolfreiniging niet beperkt door de lasergolflengte, waardoor een grotere flexibiliteit in systeemontwerp en toepassing mogelijk is.
In industriële toepassingen vereist het optimaliseren van het reinigingsproces een zorgvuldige afweging van verschillende parameters, waaronder:
Deze parameters moeten worden afgestemd op het specifieke substraatmateriaal, het type verontreiniging en de reinigingsvereisten om optimale resultaten te garanderen.
Het evalueren van de reinigingsefficiëntie en oppervlaktekwaliteit is cruciaal voor procesvalidatie en -optimalisatie. Gangbare beoordelingsmethoden zijn onder andere:
Laserreiniging biedt aanzienlijke voordelen ten opzichte van traditionele reinigingsmethoden zoals mechanische wrijving, chemische corrosie, vloeistof/vaste stof impact en ultrasone reiniging met hoge frequentie:
2.1 Milieuvriendelijk: Laserreiniging is een "groene" technologie die chemische middelen of reinigingsoplossingen overbodig maakt. Het afval dat wordt gegenereerd is voornamelijk vast poeder, minimaal in volume, gemakkelijk te bevatten en vaak recyclebaar. Dit is een oplossing voor de milieuproblemen die gepaard gaan met chemische reinigingsmethoden en vermindert de vervuiling en het beheer van gevaarlijk afval.
2.2 Contactloos proces: In tegenstelling tot traditionele contactgebaseerde reinigingsmethoden die mechanische kracht kunnen uitoefenen op het oppervlak, waardoor schade kan ontstaan of residuen kunnen achterblijven, is laserreiniging niet schurend en contactloos. Dit elimineert het risico op oppervlakteschade en secundaire verontreiniging, waardoor de integriteit van het gereinigde object behouden blijft.
2.3 Veelzijdigheid en toegankelijkheid: Laserstralen kunnen door optische vezels gestuurd worden en geïntegreerd worden met robotsystemen of manipulatoren voor bediening op afstand. Hierdoor kunnen moeilijk bereikbare plaatsen en onderdelen die met traditionele methoden ontoegankelijk zijn, worden gereinigd. Het verhoogt ook de veiligheid van de operator door reinigingswerkzaamheden in gevaarlijke omgevingen zonder directe menselijke aanwezigheid mogelijk te maken.
2.4 Precisie en selectiviteit: Laserreiniging kan effectief een breed scala aan verontreinigingen verwijderen van verschillende materiaaloppervlakken met een ongeëvenaarde precisie. Er worden reinheidsniveaus bereikt die vaak onbereikbaar zijn met conventionele methoden. Het proces kan nauwkeurig worden afgesteld om verontreinigingen selectief te verwijderen zonder het onderliggende substraat aan te tasten, waardoor het ideaal is voor delicate of hoogwaardige componenten.
2.5 Hoge efficiëntie: Laserreinigingsprocessen zijn meestal sneller dan traditionele methoden, waardoor de reinigingscyclustijden aanzienlijk korter zijn. Deze hoge snelheid leidt tot een hogere productiviteit en minder stilstand in industriële toepassingen.
2.6 Kosteneffectiviteit op lange termijn: Hoewel de initiële investering in een laserreinigingssysteem aanzienlijk is, zijn de operationele kosten op lange termijn laag. Deze systemen bieden stabiele prestaties op de lange termijn met minimale verbruiksartikelen. De bedrijfskosten zijn voornamelijk beperkt tot elektriciteitskosten, waardoor ze na verloop van tijd economisch voordelig zijn, vooral bij toepassingen met grote volumes of continue reiniging.
2.7 Automatiseringspotentieel: Laserreinigingssystemen kunnen eenvoudig worden geïntegreerd in geautomatiseerde productielijnen, waardoor de procesconsistentie verbetert en in-line reiniging mogelijk wordt zonder de productiestroom te verstoren. Deze integratiemogelijkheden sluiten goed aan bij de principes van Industrie 4.0 en initiatieven voor slimme productie.
Het gepulseerde Nd:YAG laserreinigingsproces maakt gebruik van de unieke kenmerken van de optische puls van de laser en is fundamenteel gebaseerd op de fotofysische reacties die optreden op het grensvlak tussen een laserstraal met hoge intensiteit en korte duur en de vervuilingslaag.
De onderliggende fysische principes kunnen als volgt worden afgebakend:
a) De uitgezonden laserstraal wordt selectief geabsorbeerd door de verontreinigingslaag op het doeloppervlak.
b) Deze snelle absorptie van geconcentreerde energie leidt tot de vorming van een plasma met hoge temperatuur en snelle expansie - een sterk geïoniseerde, instabiele gastoestand. Dit plasma veroorzaakt de voortplanting van schokgolven.
c) Deze schokgolven vergemakkelijken de fragmentatie en de daaropvolgende uitworp van verontreinigende stoffen van het oppervlak.
d) Cruciaal voor dit proces is de pulsbreedte van de laser, die kort genoeg moet zijn om warmteaccumulatie en mogelijke thermische schade aan het onderliggende substraat te voorkomen.
e) Experimenteel bewijs toont aan dat bij de aanwezigheid van oppervlakteoxiden op metalen plasmavorming bij voorkeur optreedt op het grensvlak tussen metaal en oxide.
Plasmavorming treedt pas in werking als de laserenergiedichtheid een bepaalde drempel overschrijdt, die afhankelijk is van de eigenschappen van de te verwijderen verontreiniging of oxidelaag.
Als de energiedichtheid echter een hogere drempel overschrijdt, bestaat het risico dat het basismateriaal beschadigd raakt.
Om een effectieve reiniging te bereiken met behoud van de integriteit van het substraat, is een nauwkeurige afstelling van de laserparameters van cruciaal belang. De energiedichtheid van de optische puls moet zorgvuldig geregeld worden om binnen het venster tussen deze twee drempels te vallen.
Elke laserpuls ablateert een eindige dikte van de vervuilingslaag. Voor meer substantiële vervuiling zijn meestal meerdere pulsen nodig om volledige reiniging te bereiken.
Het aantal pulsen dat nodig is voor een grondige oppervlaktereiniging is recht evenredig met de mate van vervuiling. Een belangrijk voordeel van dit dubbele drempelmechanisme is de inherente zelfregulering van het reinigingsproces.
Laserpulsen met een energiedichtheid boven de ondergrens zullen doorgaan met het verwijderen van verontreinigingen totdat het basismateriaal is blootgesteld.
Cruciaal is dat zolang de energiedichtheid onder de schadedrempel van het substraatmateriaal blijft, het reinigingsproces automatisch wordt beëindigd zonder de integriteit van het onderliggende oppervlak aan te tasten.
Laserreiniging is een veelzijdige techniek die zowel organische als anorganische verontreinigingen effectief kan verwijderen, zoals metaalcorrosie, metaaldeeltjes, stof, enz. Hieronder volgen enkele praktische toepassingen van deze technologie, die al een hoog niveau van volwassenheid heeft bereikt en op grote schaal wordt gebruikt.
Elk jaar produceren bandenfabrikanten over de hele wereld honderden miljoenen banden. Tijdens het productieproces moet de reiniging van bandenmallen efficiënt en effectief zijn om stilstand tot een minimum te beperken.
Bij traditionele reinigingsmethoden, zoals zandstralen, ultrasoon reinigen of kooldioxide reinigen, moet de mal enkele uren afkoelen voordat hij naar de reinigingsapparatuur wordt getransporteerd. Dit proces neemt veel tijd in beslag en kan de nauwkeurigheid van de mal in gevaar brengen. Bovendien kan het gebruik van chemische oplosmiddelen en het daaruit voortvloeiende lawaai zorgen baren over de veiligheid en de bescherming van het milieu.
De laserreinigingsmethode biedt een oplossing voor deze uitdagingen. Omdat de laser door optische vezels kan worden gestuurd, is deze methode zeer flexibel in gebruik. Bovendien kan de laserreinigingsmethode worden gecombineerd met optische vezels om het licht naar moeilijk bereikbare plaatsen van de mal te sturen, waardoor deze eenvoudiger te reinigen is. Bovendien vergast het laserreinigingsproces het rubber niet, waardoor het risico op de uitstoot van giftige gassen wordt geëlimineerd en een veilige werkomgeving wordt gegarandeerd.
De laserreinigingstechnologie voor bandenmallen is op grote schaal toegepast in de Europese en Amerikaanse bandenindustrie.
Effect van laserreiniging op band
Hoewel de aanloopkosten van laserreinigingsapparatuur hoog zijn, kunnen de voordelen van kortere stilstandtijd, vermeden schade aan matrijzen, verbeterde veiligheid en lager grondstofverbruik deze investering snel compenseren.
Volgens een reinigingstest die werd uitgevoerd op de productielijn van een bandenbedrijf, kan een set mallen voor grote vrachtwagenbanden online worden gereinigd met de laserreinigingsapparatuur in slechts 2 uur.
Vergeleken met traditionele reinigingsmethoden zijn de economische voordelen van laserreiniging duidelijk.
In de voedingsmiddelenindustrie moet de anti-kleeflaag op mallen regelmatig worden vervangen om de hygiëne te waarborgen. Laserreiniging, waarvoor geen chemische middelen nodig zijn, is ook zeer geschikt voor deze toepassing.
Schimmel reinigende werking
Laserreinigingstechnologie wordt veel gebruikt bij het onderhoud van wapens.
Het laserreinigingssysteem is een efficiënte en snelle manier om roest en verontreinigingen te verwijderen en het maakt ook selectieve verwijdering mogelijk, wat resulteert in een geautomatiseerd reinigingsproces.
Vergeleken met chemische reiniging biedt laserreiniging niet alleen een hoger niveau van reinheid, maar minimaliseert het ook oppervlakteschade aan de objecten die worden gereinigd.
Bovendien kan door verschillende parameters aan te passen een dichte oxidebeschermende film of metaalsmeltlaag worden gevormd op metalen oppervlakken, waardoor hun sterkte en corrosiebestendigheid wordt verbeterd.
Tot slot is het afval dat vrijkomt bij laserreiniging milieuvriendelijk en kan het proces op afstand worden uitgevoerd, waardoor het risico op gezondheidsrisico's voor operators afneemt.
In Europa worden laserreinigingssystemen al lange tijd op grote schaal gebruikt in de luchtvaartindustrie.
Vliegtuigoppervlakken moeten na een bepaalde periode opnieuw worden geverfd, maar voordat dit kan gebeuren, moet de oude verf volledig worden verwijderd.
Traditionele mechanische verfverwijderingsmethoden kunnen het metalen oppervlak van het vliegtuig gemakkelijk beschadigen en een gevaar vormen voor een veilige vlucht.
Door gebruik te maken van meerdere laserreinigingssystemen kan de verflaag op het oppervlak van een A320 Airbus echter binnen twee dagen volledig worden verwijderd zonder schade aan te richten aan het metalen oppervlak.
Met de snelle groei van de Chinese economie worden er steeds meer wolkenkrabbers gebouwd en wordt het steeds moeilijker om de buitenmuren te reinigen. Het Laserlaste laserreinigingssysteem biedt een effectieve oplossing voor het reinigen van buitenmuren van gebouwen door middel van optische vezels die tot 70 meter lang zijn.
Dit systeem kan alle soorten vervuiling effectief reinigen van verschillende oppervlakken zoals steen, metaal en glas, wat resulteert in een reinigingsrendement dat meerdere malen hoger ligt dan dat van conventionele reinigingsmethoden.
Het kan ook zwarte vlekken en verkleuringen verwijderen van verschillende stenen materialen die gebruikt worden in de buitenkant van gebouwen.
Experimenten met het laserreinigingssysteem op gebouwen en stenen tabletten in de Songshan Shaolin Tempel hebben aangetoond dat laserreiniging een zeer positief effect heeft op het beschermen van oude gebouwen en het herstellen van hun uiterlijk.
De elektronische industrie maakt gebruik van lasertechnologie voor het verwijderen van oxide. Nauwkeurige ontsmetting is cruciaal in deze industrie, waardoor het verwijderen van oxide met laser een ideale oplossing is.
Voordat je een printplaat last, moet je alle oxides van de pinnen van de componenten volledig verwijderen om een optimaal elektrisch contact te garanderen. Dit proces mag de pennen niet beschadigen.
Laserreiniging voldoet aan deze eisen en is zeer efficiënt. In feite hoeft een enkele pin maar één keer blootgesteld te worden aan de laser voor een effectieve decontaminatie.
In de precisiemachine-industrie is het vaak nodig om esters en minerale oliën die worden gebruikt voor smering en corrosiebestendigheid van onderdelen te verwijderen. Dit gebeurt meestal met chemische methoden, maar chemische reiniging laat vaak residuen achter.
Laserontharding is een alternatief dat esters en minerale oliën volledig kan verwijderen zonder het oppervlak van de onderdelen te beschadigen. Dit wordt bereikt door het gebruik van een schokgolf.
De schokgolf wordt gevormd door de explosieve vergassing van de dunne oxidelaag op het oppervlak van de onderdelen, wat leidt tot de verwijdering van vervuilende stoffen in plaats van door mechanische interactie.
Deze methode van laserreiniging wordt veel gebruikt in de lucht- en ruimtevaartindustrie voor grondige ontestering van mechanische onderdelen.
Het kan ook worden toegepast bij de machinale bewerking van mechanische onderdelen om olieesters te verwijderen.
Het laserreinigingssysteem wordt ook gebruikt voor het reinigen van pijpen in reactoren van kerncentrales.
Door het gebruik van optische vezels wordt een krachtige laserstraal in de reactor gebracht om radioactief stof direct te verwijderen, wat resulteert in gemakkelijk te reinigen materialen. Bovendien garandeert de afstandsbediening de veiligheid van het personeel.
Kortom, laserreiniging speelt een cruciale rol op vele gebieden, waaronder autoproductie, reiniging van halfgeleiderwafers, verwerking en productie van precisieonderdelen, reiniging van militaire apparatuur, reiniging van buitenmuren van gebouwen, bescherming van culturele artefacten, reiniging van printplaten, verwerking en productie van precisieonderdelen, LCD-reiniging, verwijdering van kauwgomresten en nog veel meer.
① Laser Droogreinigingsmethode, ook bekend als Directe Stralingsontsmetting door Gepulste Laser. Deze techniek maakt gebruik van hoogenergetische laserpulsen om verontreinigingen direct van het substraatoppervlak te verwijderen zonder extra media.
Bij de Laser-Assisted Liquid Film Method wordt een dunne vloeibare film op het substraatoppervlak aangebracht voorafgaand aan de laserstraling. De vloeistof verbetert de reinigingsefficiëntie door laserenergie te absorberen en de contaminanten gemakkelijker te verwijderen door plaatselijke verdamping en akoestische schokgolven.
Laserreiniging met assistent inert gas combineert laserstraling met een gelijktijdige stroom inert gas. Terwijl de laser verontreinigingen wegstraalt, verwijdert het inerte gas (meestal argon of stikstof) onmiddellijk de verontreiniging, waardoor herafzetting en oxidatie worden voorkomen. Deze methode is bijzonder effectief voor gevoelige oppervlakken of bij het werken met reactieve materialen.
Laser-Chemical Hybrid Cleaning, voornamelijk gebruikt voor delicate stenen culturele relikwieën, maakt gebruik van laserstraling om verontreinigingen los te maken, gevolgd door gerichte toepassing van niet-corrosieve chemische reinigingsmiddelen. Dit proces in twee stappen zorgt voor een zachtere reiniging van kwetsbare artefacten.
De eerste drie methoden worden veel gebruikt in industriële toepassingen, terwijl de vierde wordt voorbehouden voor gespecialiseerd conserveringswerk.
Laserreinigingstechnologie wordt internationaal al meer dan tien jaar toegepast op materialen van steen en heeft haar doeltreffendheid bewezen bij erfgoedconservering en industriële oppervlaktevoorbereiding. In China wordt laserreiniging voor stenen materialen minder snel toegepast, voornamelijk vanwege de hoge initiële kapitaalkosten van laserapparatuur.
Ondanks de hogere initiële investering biedt laserreiniging aanzienlijke voordelen ten opzichte van traditionele methoden, zoals:
Naarmate de lasertechnologie zich blijft ontwikkelen, met verbeteringen in straalkwaliteit, vermogensefficiëntie en systeemintegratie, en naarmate de apparatuur kosteneffectiever en op grotere schaal beschikbaar wordt, zal laserreiniging een steeds belangrijkere rol gaan spelen in de industrie voor het reinigen van stenen materialen. Deze trend wordt verder ondersteund door de groeiende vraag naar duurzame en zeer nauwkeurige oppervlaktebehandelingsprocessen in verschillende sectoren, van het behoud van cultureel erfgoed tot geavanceerde productie.
Als oprichter van MachineMFG heb ik meer dan tien jaar van mijn carrière gewijd aan de metaalbewerkingsindustrie. Door mijn uitgebreide ervaring ben ik een expert geworden op het gebied van plaatbewerking, verspaning, werktuigbouwkunde en gereedschapsmachines voor metalen. Ik denk, lees en schrijf voortdurend over deze onderwerpen en streef er voortdurend naar om voorop te blijven lopen in mijn vakgebied. Laat mijn kennis en expertise een aanwinst zijn voor uw bedrijf.
NL 
EN 
AR 
DE 
ES 
FR 
IT 
JA 
PT 
PT_BR 
RU 
KO