Виды оборудования для лазерной очистки металла

Оборудование для лазерной очистки металла от ржавчины – разновидности и особенности

При длительном контакте стали и влаги или воздуха на поверхности начинает появляться слой окиси железа.

При этом изделие не будет терять внешнюю привлекательность, но этот еще не единственное малоприятное последствие. В будущем металл станет ускоренно ржаветь, и в результате этого предмет может утрачивать основные функции.

Оборудование для лазерной очистки от ржавчины представляет собой современный способ очистки поверхностей из металла, который стал более эффективной альтернативной химическим методам остановки коррозии.

О ТЕХНОЛОГИИ

Промышленная лазерная очистка, или абляция — это процесс очистки/снятия инородного слоя материала с обрабатываемой твердой поверхности путем облучения его лазерным лучом.

Бельгийская компания P‑Laser — один из основоположников этой технологии — смогла объединить накопленный обширный опыт в области применения различных методов для очистки материалов и преимущества лазера. Принцип действия работы установок лазерной очистки (рис. 3–5) заключается в том, что материал при поглощении энергии от излучения лазера очень быстро нагревается, что приводит к его испарению или растрескиванию. При этом поверхность, расположенная ниже, не подвергается воздействию и остается нетронутой, т. е. готовой к дальнейшему технологическому процессу.

Рис. 3. Система лазерной очистки

Рис. 4. Принцип действия

Рис. 5. Процесс лазерной очистки

Регулируя мощность излучения, скорость сканирования и режим очистки, можно с высокой точностью контролировать количество удаляемого инородного материала.

Технология лазерной очистки в большинстве случаев превосходит по эффективности другие известные методы промышленной очистки и не имеет их недостатков. Лазерная очистка с широким спектром действия является самым чистым методом индустриальной очистки, так как воздействует только на тот слой, который требуется удалить, оставляя базовый материал нетронутым. При этом эффективность процесса значительно увеличивается.

При соблюдении минимальных требований ТБ и правильном подборе средств индивидуальной защиты процесс лазерной очистки является абсолютно безопасным для оператора и окружающего персонала.

К преимуществам технологии можно отнести следующее:

• Электроэнергия является единственным потребляемым ресурсом.
• Обрабатываемый материал не разрушается в процессе воздействия.
• Более высокая степень отчистки достигается путем регулировок и подбора режимов работы.
• Легкость применения и интеграция в технологические процессы.
• Отсутствие отходов, только пыль.
• Возможно локальное и ограниченное по площади воздействие.
• Возможно селективное и послойное снятие обрабатываемых слоев.
• Низкий уровень шума.
• Отсутствие необходимости переоснащения.
• Низкая эксплуатационная стоимость.
• Надежность.

Эффективные средства против коррозии

Важно при борьбе с коррозией найти все возможные источники окисления и удалить любые следы очагов. Это позволит предотвратить неприятный процесс и восстановить прочность кузова. Для борьбы используют сильные химические составы, требующие применения респиратора и других средств защиты. Среди эффективных веществ:

• Ортофосфорная кислота. Включена во многие составы очищающих препаратов. Кислота распространена повсюду, поэтому купить ее будет несложно.
• Нейтрализатор ВСН-1. Вещество – отличный вариант для удаления окислов железа. Ржавчина становится серой массой, которую потом можно будет с легкостью удалить.
• Цинковый спрей. Удаляет очаги ржавчины, защищая поверхность.

Также в борьбе обязательно понадобятся обезжириватель и преобразователь.

ПРИМЕНЕНИЕ

Основными видами применения лазерной очистки являются: 1. Очистка поверхности металла (рис. 6): от точечной коррозии, от ржавчины, обезжиривание.

Рис. 6. Очистка уплотняющих поверхностей

2. Подготовка ответственных деталей к дефектоскопии (рис. 7):

• очистка сварных швов сосудов, работающих под давлением,
• очистка сварных швов и соединений нагруженных элементов и конструкций,
• очистка сварных швов от продуктов сварки перед покраской.

Рис. 7. Подготовка деталей к дефектоскопии

3. Очистка вращающегося оборудования:

• обслуживание оборудования и машин: грузовой техники, двигателей внутреннего сгорания, газотурбинных установок, электрических контактов, теплообменных аппаратов.

4. Подготовка к нанесению покрытий:

• подготовка металлических поверхностей к нанесению ЛКМ и антикоррозионных покрытий (рис. 8),
• удаление цвета побежалости с поверхностей нержавеющей стали.

Рис. 8. Снятие лакокрасочных покрытий (ЛКП)

5. Снятие покрытий и обезжиривание:

• снятие краски с поверхности оборудования и инфраструктуры,
• удаление специальных покрытий.

6. Очистка пресс форм. 7. Дезактивация радицонно загрязненных поверхностей.

Ремонт лазеров

Ремонт лазеров

Ремонт лазерного оборудования возможен исключительно на профессиональном уровне и при наличии уникального опыта. Даже наиболее качественная техника периодически требует ремонта. Чаще всего в сервисные центры обращаются по таким причинам:

• Прибор не получается включить.
• Не отзывается при изменениях параметров.
• Цифровой монитор не действует.
• Корпус усиленно нагревается.
• Нет активации лазера внешним источником звука.
• Причиной плохой работы стало механическое повреждение.

Обратите внимание! В Москве имеется много качественных сервисных центров, которые специализируются на ремонте лазерного оборудования любого уровня сложности. Они могут произвести оперативную диагностику прибора, составить смету на ремонт и выявить наиболее вероятные повреждения.

В наличии у них всегда можно найти подходящие запчасти, осуществляют доставку светового оборудования как для ремонта, так и возвращения к работе. Кроме того, квалифицированные работники проведут все необходимые консультации, а также посоветовать примерный план действий.

Длительное функционирование лазера зависит от того, насколько правильно подобраны настройки и как часто проводится профилактика. Важно смазывать подвижные части, заменять лампочки и другие элементы. Доверять ремонтные работы следует профессионалам с соответствующим опытом работы. Иначе, попытка экономии приведет к преждевременному выходу лазера из строя.

Лазерное оборудование требует внимательности и осторожности, в том числе нельзя касаться к нему ладонью, волосами и другими частями тела без защиты. Установка для лазерной очистки поверхности имеет много вариаций в зависимости от размеров, мощности, предназначения и других характеристик.

Также важно учитывать, для каких именно целей планируется использовать лазер. Он способен удалять ржавчину как с небольших, так и крупных по площади поверхностей. Именно лазерный способ удаления ржавчины считается самым эффективным, в том числе по временным затратам. Хороший лазер для удаления ржавчины будет прилично стоить, цена зависит от производителя. Правильный выбор устройства обеспечит эффективное удаление ржавчины с различных поверхностей и долгий период эксплуатации во всех условиях.

Народные методы

Есть несколько способов удаления ржавчины, для которых не нужно никакое оборудование и покупные токсичные химикаты. Вот несколько из них:

• Уксус и лимон. Оба продукта смешиваются в пропорции 1 к 1 и наносятся на 2 часа на металлический участок, который нужно очистить, после чего предмет промывается под водой. Хорошо помогает в случае, когда ржавчина не успела глубоко проникнуть в железо.
• Картофель. Зачистка с его помощью потребует довольно много времени, поскольку разрушение налета происходит постепенно. Клубни разрезаются пополам, хорошо посыпаются солью и прикладываются на 20 минут к коррозийному участку. После этого металлическое изделие нужно тщательно промыть.
• Пищевая сода. Порошок разводится с водой до консистенции, напоминающей сметану. Готовая смесь наносится на ржавчину на 30 минут, после чего можно будет приступать к зачистке щеткой по металлу.

Описанные выше методы проверены временем и хорошо справляются с коррозией, не успевшей глубоко проникнуть в структуру стали. В очень тяжелых случаях они будут не слишком эффективны.

Особенности

Ржавчина появляется со временем практически на любых металлических конструкциях и изделиях, которые подвергаются влиянию влаги и не имеют специального антикоррозийного покрытия. Однако справиться с этой проблемой можно самостоятельно при помощи лазерной установки.

Стоит отметить, что главным плюсом технологии является ее безопасность и качественный результат. Данный метод применяется на протяжении многих лет, поэтому заслужил право называться одним из лучших для борьбы с коррозией металла.

Для удаления ржавчины с поверхности металлического изделия необходимо применять специальное оснащение с источником лазерного излучения. Если на конструкции нет ржавчины, лучи будут отражаться без проблем. Принцип работы агрегата заключается в направлении лазера на поврежденную часть, которая накапливает энергию и при нагреве отходит от основания. Ржавчина может расплавиться, а иногда даже и испариться.

Лазерная очистка металла довольно востребована, так как у нее есть масса преимуществ. Можно найти компактную установку, которую можно применить в бытовых целях – она отлично справляется со своей задачей. Важно отметить, что такой способ не является опасным и не вредит окружающей среде. Во время удаления коррозии металла не будут выделяться токсичные вещества.

Главной особенностью лазерной очистки является высокая точность. Во время обработки луч направляется на конкретное место, а неповрежденная поверхность остается неохваченной.

Большим плюсом является скорость, с которой становится виден положительный результат. Оборудование для данной процедуры не издает шума, к тому же с его управлением справится каждый. Стоит отметить, что для обработки подходят любые поверхности.

Для эксплуатации оснащения потребуется разовое вложение, после чего не понадобится приобретать расходные материалы, поэтому можно с уверенностью сказать, что эта покупка станет выгодным решением. Даже самый слабый агрегат способен работать до 50 тысяч часов, а это внушительный период. Ржавчина удаляется равномерно, поэтому поверхность металлического изделия останется целостной. Всеми перечисленными преимуществами можно легко объяснить востребованность данного оборудования. Убирающий коррозию аппарат позволит продлить срок эксплуатации конструкций из разных видов металла.

ПРИМЕРЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ ЛАЗЕРНОЙ ОЧИСТКИ В ПРОМЫШЛЕНОСТИ

Удаление ржавчины с поверхности (рис. 9). Ржавчина является самым распространенным видом загрязнения, образующимся в ходе реакции железа и его сплавов, таких как сталь с кислородом, в присутствии воды или влажного воздуха. Лазерная очистка позволяет очищать металлические поверхности различной конфигурации и формы, от самых простых до самых сложных, от самых недоступных крошечных мест до поверхностей с большой площадью. По сравнению с традиционными видами очистки лазерная очистка не оставляет побочных видов загрязнений (дробь, песок, СО2, химические реагенты и т. д.) и не требует дополнительных ресурсов, только электричества.

Рис. 9. Снятие ржавчины с поверхности металла

ОЧИСТКА ШВА НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ ПОСЛЕ СВАРКИ (рис. 10). Независимо от вида сварки (автоматизированной или ручной) лазерная очистка с легкостью удаляет цвет побежалости с поверхностей нержавеющих сталей. Данная технология позволяет избежать использования химических реагентов и значительно сократить время, необходимое для очистки изделий.

Рис. 10. Снятие цвета побежалости

ОЧИСТКА СВАРНОГО ШВА СТАЛИ ПЕРЕД ДЕФЕКТОСКОПИЕЙ (рис. 11).

Лазерная очистка позволяет очищать металлические поверхности различной конфигурации и форм. Обезжиривает и подготавливает сварной шов и пространство вокруг шва к дальнейшей дефектоскопии. Сфокусированный лазерный импульс позволяет с легкостью проникать в мелкие трещины и впадины, находящиеся на поверхности обрабатываемого материала, и удалять инородный слой, чего невозможно достичь при механической обработке.

Рис. 11. Очистка сварного шва

ОЧИСТКА ПОВЕРХНОСТИ АЛЮМИНИЯ ОТ ОКСИДНОЙ ПЛЕНКИ (рис. 12). Оксидный слой, или оксидная пленка, возникает на поверхности алюминия или сплавов на его основе при естественном контакте с окружающей средой, т. е. в процессе окисления кислородом. В свою очередь, оксидный слой служит для защиты изделий от дальнейшего коррозионного воздействия, но может оказывать неблагоприятное воздействие на технологический процесс при дальнейшем сваривании или склеивании. Лазерная очистка позволяет снимать данный оксидный слой с поверхности, тем самым улучшая адгезию или свариваемость.

Рис. 12. Снятие оксидного слоя

УДАЛЕНИЕ ЛКМ С ПОВЕРХНОСТИ МЕТАЛЛА СЛОЙ ЗА СЛОЕМ (рис. 13). Оборудование лазерной очистки позволяет произвести полное, селективное (послойное) удаление ЛКП с различных поверхностей металлов. Данный результат достигается при правильно подобранном режиме обработки за счет использования специального программного обеспечения, мощности излучения и подходящей оптической линзы.

Рис. 13. Селективное (послойное) снятие ЛКП

ОЧИСТКА СТАЛИ ОТ НАГАРА (рис. 14). Лазерная очистка с легкостью и без повреждения обрабатываемой поверхности может снимать следы нагара, вызванные контактом с горячими нефтепродуктами (например, масло или нефть). Также с помощью лазера можно с легкостью удалять следы и остатки продуктов, возникающие после вулканизации сырой резины.

Рис. 14. Снятие следов нагара, масла и нефтепродуктов

Обезжиривание в обрабатывающей промышленности (рис. 15). Процесс обезжиривания может быть запущен в конце технологической линии вместо окончательного очищающего раствора для удаления грязи, влаги или других загрязнений. В результате вы получаете чистый продукт, готовый для продажи клиенту. Обезжиривание также может быть частью большого технологического процесса перед клейкой, сваркой и нанесением покрытий.

Преимущества способа

В качестве удалителя ржавчины лазер применяется повсеместно, как на крупных промышленных предприятиях, так и в небольших автосервисах. С помощью небольших маломощных аккумуляторных агрегатов вполне можно провести очищение металла от элементов коррозии своими руками в обычном гараже. Прочие преимущества лазерного метода по сравнению с использованием очистителей, преобразователей и механического способа чистки таковы:

• отсутствие вредных выделений, безопасность;
• отсутствие контакта человека с обрабатываемой поверхностью;
• высочайшее качество и точность чистки;
• бесшумность даже самых мощных установок;
• большая скорость обработки поверхностей;
• легкость настройки и регулировки аппарата;
• автоматическое отключение лазерного излучателя после завершения процесса;
• возможность работать со многими металлами и сплавами;
• отсутствие необходимости в расходных материалах;
• отсутствие опасности повреждения материала, равномерность снятого слоя.

Обзор оборудования

На рынке предлагается широкий ассортимент устройств, предназначенных для снятия ржавчины с металлической поверхности. Лазерные аппараты для чистки делятся на несколько разновидностей, каждый инструмент обладает своими особенностями и преимуществами. Чтобы подобрать очиститель, необходимо тщательно изучить характеристики каждого подвида, взвесить все за и против. В зависимости от размеров и мощности лазерные установки бывают нескольких типов.

Для работы с маленькими изделиями подходят агрегаты с показателем 12-20 Вт. Зачастую они оснащаются емкими аккумуляторами.

Установки средних размеров поддерживают мощность 100-400 Вт. А вот крупные изделия подходят для чистки от ржавчины с показателем до 1000 Вт.

Наиболее удобной моделью считается прибор-ранец, который представлен в компактном размере и небольшом весе. Благодаря такому агрегату можно обрабатывать объекты на промышленном предприятии и в домашней мастерской.

Если требуется прибор с большей мощностью, лучше приобретать установку, в которой имеется встроенная система фильтрации. Огромным спросом пользуется очиститель китайского производства, так как он довольно удобный, недорогой и отлично справляется с удалением ржавчины с любой поверхности. Оборудование производства Китай относится к мобильным устройствам, которые легко транспортировать и переносить с одного места на другое.

Некоторые пескоструйные модели оснащены системой автоматизации, видеонаблюдением и пультом дистанционного управления, что только облегчает процесс эксплуатации.

Пескоструй немецкого производства привлекают крупные предприятия, так как ассортимент такого оснащения довольно широкий. Но их нельзя использовать на деликатных поверхностях. Здесь можно найти рюкзачный лазер, который включает три типа модулей – источник питания, лазерную головку и устройство для наблюдения. Когда установка включается, происходит сканирование поверхности, затем агрегат выявляет глубину коррозии и только потом начинает обрабатывать участки, разрушенные ржавчиной.

Какие модели лазеров выпускают

Немецкие лазеры

Наиболее популярными на рынке можно считать аппараты от компании Клин Лейсер (Германия), которая выпускает невероятно большую линейку оборудования лазерного типа. Самым востребованным можно считать компактный «рюкзачный» лазер, который состоит из трех отдельных типов модулей,

которые соединены посредством оптоволоконного кабеля:

• Ранец с источником питания.
• Лазерная головка.
• Устройство для видеонаблюдения.

Обратите внимание, что при включении установки будет происходить сканирование поверхностей, а еще выявляется глубина ржавчины, и лишь после на загрязненную область можно направлять лазерный поток на полной мощности. Остатки элементов, которые разрушены ржавчиной, которые отсоединились от металла, уносят в особенную емкость. Процесс будет завершаться в автоматическом режиме, когда поверхность изделий станет идеально свободной, и направляемый на нее световой поток будет отражаться.

Небольшие аппараты аккумуляторного типа с малой мощностью очень популярны у археологов, обожателей антиквариата, потому что дают возможность снимать слой налета загрязнения даже с ценных и деликатных предметов. Устройства среднего размера с мощностью до 400 Вт на вид будут напоминать компрессоры, и их обычно применяют в автомобильных мастерских, а еще на небольших по размеру производствах. Большие по размеру и мощные установки обладают крупномасштабным значением и стоят множество сотен тысяч долларов.

Китайские лазеры

Изделия из китайского производства тоже пользуются достаточно большим спросом на рынке конструкций для очистки, потому что обычно их стоимость намного ниже, чем у установок европейского производства. К примеру, такой аппарат, как LY СL 100 используется для очищения изделий из металла от ржавчины, а еще имеет мощностью в 100 Вт и используется без смены головки на протяжении 50 000 часов.

Вот остальные характеристики устройства:

• Частота повторений составляет от 1.2 до 25 КГц.
• Скорость проведения работы составляет 7 метров в секунду.
• Линейная скорость составляет 70 метров в минуту.
• Длина волн составляет 1064 Нм.
• Вес устройства составляет 70 кг.

Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью: (Пока оценок нет) Загрузка...