Dans la fabrication moderne, comment éliminer efficacement les polluants de la surface des matériaux tout en maintenant leur intégrité et leur production efficace est devenue un défi majeur auquel sont confrontés les entreprises. Bien que les méthodes de nettoyage traditionnelles soient largement utilisées, elles ont souvent des problèmes tels que une faible efficacité, une pollution environnementale et un nettoyage incomplet. Avec l'avancement de la science et de la technologie, la technologie de nettoyage au laser est progressivement émergé et est rapidement devenue une "nouvelle star" dans diverses industries avec sa grande efficacité, sa protection de l'environnement et sa précision. Aujourd'hui, nous vous emmènerons pour avoir une compréhension approfondie du principe de travail du nettoyage au laser et de ses avantages uniques dans le domaine industriel.
Qu'est-ce que le nettoyage au laser?
Le nettoyage au laser est une forme d'ablation laser, une méthode qui utilise l'énergie laser pour éliminer les couches sélectives de matériau d'une surface. Le processus de nettoyage au laser utilise de l'énergie photonique pour se déshabiller, vaporiser, sublimer ou brûler des déchets indésirables sans endommager le matériau en vrac sous-jacent. Dans la plupart des applications de traitement des matériaux laser, un faisceau ciblé forme une tache relativement petite sur le matériau cible. Le nettoyage au laser ne fait pas exception, bien que son utilisation soit généralement relativement répandue. Le nettoyage au laser utilise une technique appelée balayage laser, qui guide rapidement ou "scanne" un faisceau laser le long d'un chemin ou sur une plus grande zone. Cela signifie que le laser interagit uniquement avec le matériau cible pour une fraction de seconde à la fois.
Comment fonctionne le nettoyage au laser?
L'objectif du nettoyage au laser est d'éliminer le matériau de surface sans endommager le matériau en dessous. Alors que les lasers peuvent couper à travers des plaques d'acier de plusieurs pouces d'épaisseur, le nettoyage nécessite une touche plus légère et une compréhension du seuil d'ablation. Chaque matériau a un seuil d'ablation, qui définit efficacement la quantité d'énergie requise pour vaporiser le matériau. Restez en dessous du seuil et le matériau en vrac ne sera pas endommagé. Cependant, dépasser le seuil même une fois et le matériau en vrac sera affecté. Heureusement, les matériaux que la plupart des fabricants doivent retirer, tels que la rouille, les huiles et les revêtements, ont des seuils d'ablation inférieurs à des métaux tels que l'acier et l'aluminium. Cependant, un ajustement minutieux des paramètres laser, tels que la longueur d'onde et l'énergie d'impulsions, est toujours nécessaire pour éviter d'endommager le substrat. Un contrôle précis de la taille et de la forme des spots permet également de minimiser le chevauchement à mesure que le faisceau scanne, augmentant ainsi l'efficacité du nettoyage au laser.
Quels sont les avantages du nettoyage au laser?
Le nettoyage au laser a connu une augmentation de l'adoption dans un large éventail d'industries en raison de ses nombreux avantages par rapport aux méthodes traditionnelles d'élimination des matériaux.
● Sans contact: Le nettoyage au laser est un processus distant. En d'autres termes, la source du faisceau laser peut être actionnée à partir de pouces ou même de pieds de distance. Cela permet une plus grande flexibilité dans le processus de nettoyage et évite les dommages de surface causés par les méthodes abrasives.
● Très sélectif: Les lasers sont précis et émettent avec une précision proche de zéro. En conséquence, le laser ne nettoie que la zone souhaitée, quelle que soit sa taille ou sa forme. Cela élimine le besoin d'étapes supplémentaires telles que le masquage.
●: Le nettoyage au laser est un processus à grande vitesse qui peut nettoyer des centaines de pouces carrés de matériau par seconde. Les lasers peuvent nettoyer plus de 10, 000 pieds carrés de matériau par heure. Le taux de suppression exact du matériau dépend des paramètres laser et des propriétés du matériau.
● Sécurité: Le nettoyage au laser ne nécessite pas l'utilisation de matériaux abrasifs ou de solvants chimiques, entraînant des niveaux de bruit plus faibles et évite l'exposition à la poussière et aux matières dangereuses. Toutes les vapeurs générées pendant le processus de nettoyage peuvent être facilement retirées via des systèmes d'extraction des fumées.
● durable: En tant que processus sans média, le nettoyage au laser ne nécessite aucune manipulation ni élimination des matériaux. De plus, les systèmes laser utilisent moins d'énergie, réduisant considérablement les émissions de CO2 associées au transport et à l'élimination des milieux de nettoyage et des produits chimiques.
● rentable: Les solutions de nettoyage au laser nécessitent moins de manutention des matériaux, d'espace de plancher, d'énergie et d'entretien, ont une longue durée de vie et sont rentables, en particulier à long terme.
Autres méthodes de nettoyage
● Sable
Le sableux est un processus de nettoyage courant qui offre des taux de nettoyage acceptables mais nécessite une manutention et une élimination coûteuses des matériaux. La sécurité est une considération majeure pour toute opération de dynamitage. De nombreux abrasifs génèrent des quantités importantes de poussière, obligeant les travailleurs à prendre des précautions de sécurité, notamment des équipements respiratoires et des équipements de protection personnelle du corps. Le processus de dynamitage est également notoirement bruyant, causant des dommages importants à l'audience des travailleurs.
● Nettoyage chimique
Le nettoyage chimique utilise des solvants pour décomposer les revêtements et les résidus sans endommager le matériau sous-jacent. Cette méthode est généralement plus lente et nécessite que le matériau soit trempé dans un réservoir chimique pendant longtemps et séché une fois le nettoyage terminé. Les produits chimiques dangereux nécessaires nécessitent également d'importantes précautions de sécurité telles que les équipements de protection personnelle et les procédures d'élimination strictes.
● Nettoyage thermique
Le nettoyage thermique utilise des températures plus élevées pour brûler le matériau de surface. Cette méthode a des coûts énergétiques élevés et peut endommager le matériau sous-jacent, en fonction de la résistance à la chaleur du matériau de surface et du substrat. Le nettoyage thermique lui-même ne permet pas non plus le retrait sélectif, même lors de l'utilisation d'un masque.
● Comment le nettoyage au laser est-il utilisé?
Le nettoyage au laser est une méthode idéale pour nettoyer une large gamme de matériaux et de types de pièces. Le nettoyage au laser propose une large gamme d'applications et peut être utilisé à toutes les étapes de la production, y compris en tant qu'étape avant ou après un autre processus sur la ligne de production, ou pour la réparation des pièces existantes.
Les applications de nettoyage au laser courantes comprennent:
- Élimination des contaminants tels que la rouille, l'huile et les dépôts de brûlures
- Dépouillard de revêtements tels que la peinture, les revêtements électroniques, la céramique et les oxydes
- Élimination des agents de libération et des résidus pour simplifier l'entretien des moisissures
- Amélioration du collage en préparant les surfaces pour le soudage, le collage, la peinture et le revêtement
- Amélioration de l'adhésion par le nettoyage pré-liaison ou la texturation de surface
- Pré-nettoyage avant d'appliquer des revêtements de composants pour prolonger la durée de vie du revêtement
- Stérilisation de l'équipement critique dans les applications médicales et alimentaires
● Quelles industries utilisent le nettoyage au laser?
Toute industrie qui doit fournir ou gérer les surfaces propres peut bénéficier des nombreux avantages du nettoyage au laser. En tant que processus, le nettoyage au laser est facilement automatisé et intégré dans un plancher de production.
Le nettoyage au laser est couramment utilisé dans les industries suivantes:
- Fabrication générale
- Fabrication aérospatiale
- Traitant de la contamination nucléaire
- Stérilisation des dispositifs médicaux
- Nourriture et boisson
