Le nettoyage au laser est le processus d'élimination des contaminants, tels que la rouille, l'huile, les oxydes, etc., sur l'acier et d'autres surfaces à l'aide de la technologie laser. Le nettoyage au laser est réalisé par ablation au laser. Il permet l'élimination sélective des contaminants avec peu d'impact sur le substrat.
Le nettoyage industriel, comme l'élimination de la rouille des vieilles pièces en acier, peut être un processus fastidieux. En outre, l'élimination de la peinture et de l'huile des pièces métalliques peut également être gênante. Ces procédés impliquent souvent des solvants chimiques spécifiques à chaque matériau à éliminer. Il est parfois plus sage de simplement remplacer l'ancienne partie plutôt que d'essayer de lui donner une nouvelle vie. Cependant, cela peut avoir un coût important; le nettoyage au laser a été présenté comme la solution éventuelle.
Il est probablement un peu flou de savoir exactement ce que fait un laser lors de l'élimination de la rouille. Vous pourriez même être sceptique quant aux prétentions de cette solution de nettoyage. Ce sont toutes des questions légitimes auxquelles il faut répondre. Voici les faits importants à connaître concernant cette nouvelle application de la technologie laser.
1. Tous les matériaux ont un seuil d'ablation
L'ablation au laser se produit lorsqu'une couche d'un matériau ou d'un matériau qui est déposé sur une surface donnée est retirée à l'aide d'un faisceau laser. Il s'agit en fait du processus d'élimination de la rouille au laser sur l'acier et d'autres matériaux.Les liaisons moléculaires dans la couche de poussière ou de rouille sont brisées et éjectées du substrat. En termes moins techniques, vous pouvez imaginer que la couche à retirer est simplement vaporisée par le faisceau laser.
figure. 1 - Ablation laser
Un moyen simple de saisir l'importance du seuil laser est de relier le concept du seuil laser à celui de lancer une balle sur un mur. Si vous ne lancez pas la balle plus haut que le mur, elle ne sera évidemment jamais remise. Même si vous répétez mille fois le lancer du ballon, le ballon ne parviendra pas toujours à se rendre de l'autre côté. C'est la même chose avec le dérouillage laser. Vous pouvez tirer le faisceau laser mille fois et tant que l'énergie est inférieure au seuil nécessaire pour avoir un impact sur le matériau particulier avec lequel vous travaillez, tout restera le même.
Maintenant, puisque chaque matériau a des propriétés différentes et donc des liaisons moléculaires différentes; il existe un seuil d'ablation spécifique pour chaque matériau. Par conséquent, pour réussir à retirer une couche d'un matériau donné, il est important de s'assurer que l'énergie transférée par le faisceau laser est supérieure au seuil d'ablation de ce matériau particulier.
2. Il est possible d'enlever un matériau de manière très sélective
Continuons notre analogie. Imaginez qu'il y avait un deuxième mur plus haut derrière le premier et qu'une balle est lancée avec juste assez d'énergie pour franchir le premier mur, mais la balle n'a pas assez d'énergie pour franchir le deuxième mur. Il rebondira ensuite sur le deuxième mur et tombera entre les deux murs. Encore une fois, peu importe combien de fois vous lancez la balle, vous obtiendrez toujours le même résultat. Vous passerez devant le premier mur, mais pas le second.
Puisqu'il existe un seuil d'ablation pour chaque matériau, il est possible de faire la distinction entre deux ou plusieurs matériaux lorsque vous essayez de supprimer une couche indésirable d'un objet. Étant donné une différence de seuil d'ablation suffisamment grande entre les matériaux, il est possible de sélectionner un matériau à retirer (celui avec le seuil d'ablation le plus bas), en laissant l'autre matériau intact.
Par exemple, le seuil d'ablation de la rouille est bien inférieur au seuil pour les métaux courants tels que l'aluminium ou l'acier. Il en va de même pour les seuils de peinture et d'huile par rapport aux seuils pour différents métaux. C'est ce vaste écart entre les deux valeurs qui permet effectivement à la rouille de se vaporiser complètement sans risque d'endommager l'acier en dessous. Il n'y a tout simplement pas assez d'énergie pour que les dégâts se produisent.
3. Une rafale de puissance forte et courte signifie un retrait plus rapide
Vous pouvez penser à l'ablation au laser comme semblable à une pierre sculptée avec un marteau et un ciseau, en essayant de sculpter une pierre. Vous pouvez utiliser un petit marteau et faire de nombreux petits coups sur votre burin. Ou vous pourriez tout aussi bien utiliser un plus gros marteau pour tirer plus de puissance, réduisant ainsi le nombre de coups requis et augmentant la vitesse de retrait. L'idée est la même pour le nettoyage au laser, sauf que vous ne voulez enlever qu'une couche de matière: le contaminant.
Il existe différentes méthodes pour supprimer un calque donné. Soit le faisceau laser est un flux de lumière continu, soit il est pulsé à un rapport cyclique donné. Même si le résultat final est à peu près le même; la vitesse du processus est assez différente selon la méthodologie choisie.
Graphique - relation entre la puissance et la vitesse de retrait
Fig.2 - Graphique: Relation de la vitesse de retrait à la puissance du faisceau laser
Pour une surface donnée, mettre la même énergie dans une impulsion beaucoup plus courte augmente la puissance. C'est comme utiliser le plus gros marteau. La méthodologie du laser pulsé est plus efficace et offre une vitesse d'élimination plus rapide que le faisceau continu. Bien que le faisceau laser pulsé nettoie plus rapidement, il garantit également que le matériau sous-jacent (généralement un métal) ne chauffe pas trop. Voir le graphique ci-dessus pour une illustration des différences entre les deux processus.
4. Il est sans consommable et respectueux de l'environnement
Comme cette méthode utilise uniquement un faisceau laser pour vaporiser la couche à retirer, il n'y a littéralement aucun consommable avec cette technologie de nettoyage. C'est la beauté d'un laser, qui n'a besoin que d'une prise d'alimentation pour être réglé et prêt à l'emploi.
En plus de cela, comme aucun solvant ou autre produit chimique n'est utilisé, l'ablation au laser est l'une des solutions les plus sûres disponibles en matière d'élimination de la rouille. Il n'y a donc pas de déchets chimiques à prendre en charge. De plus, il n'y a aucun danger pour les employés lorsqu'ils travaillent avec la machine laser car ces machines sont conçues pour répondre aux normes de sécurité. Si vous souhaitez plus d'informations sur les normes de sécurité pour les lasers, consultez cet article de blog. Les employés n'auront pas besoin d'équipement de protection individuelle encombrant et n'auront pas à manipuler ces produits chimiques embêtants. Gagnant-gagnant.
5. Le nettoyage au laser présente un intérêt pour divers processus industriels
Enlever les résidus de caoutchouc brûlé des moules de pneus; redonner vie aux anciens pipelines; nettoyage des tuyaux dans les centrales nucléaires; et des projets encore plus importants tels que le retrait de la peinture d'un pont rouillé et la préparation de la surface avant le soudage sont tous des projets qui peuvent bénéficier de la technologie de nettoyage au laser. Ainsi, cette technologie peut être utilisée dans de nombreux domaines d'application différents; la seule contrainte étant la capacité à discriminer les seuils d'ablation entre le matériau à retirer et celui à protéger.
En résumé
Dans l'ensemble, l'acier de nettoyage au laser est une nouvelle technologie qui est destinée à surmonter bon nombre des problèmes rencontrés dans les applications de nettoyage de la rouille et de nettoyage industriel. En sélectionnant un matériau spécifique à retirer, les faisceaux laser offrent une solution rapide, ainsi que de «définir et oublier» pour de nombreuses industries différentes.
Étant donné que ce sujet devient de plus en plus populaire auprès des industries aujourd'hui, restez à l'écoute pour plus d'entrées de blog sur le sujet. En attendant, si vous avez des questions, vous pouvez toujours demander à l'un de nos experts. Jetez un œil à cette vidéo pour voir par vous-même un système de nettoyage Laserax au travail.
