Premièrement, le principe du nettoyage au laser Les pipelines industriels sont utilisés dans les installations tubulaires des entreprises pétrolières, chimiques et autres, y compris les tuyaux, les vannes, les raccords de tuyauterie, etc. Les tuyaux sont largement utilisés dans le domaine industriel et il faut prêter une attention particulière à l’élimination de la saleté à l’intérieur des tuyaux lors de l’utilisation des tuyaux. Après le nettoyage à l'eau à haute pression ou le traitement avec la technologie porcine, un traitement de passivation est également requis. Une fois l'opération de passivation terminée, le pipeline peut être gardé longtemps de l'oxydation. Un nettoyage industriel est parfois nécessaire pour que l'équipement continue de fonctionner. L'opération de passivation finale est essentielle et requiert une passivation immédiatement après la fin de l'opération précédente pour ralentir la corrosion du tuyau.
Le laser a une luminosité élevée, une directivité élevée, une monochromaticité élevée et une cohérence élevée inégalée par les sources de lumière ordinaires. Grâce à la haute luminosité du laser, il peut générer des dizaines de millions de degrés, voire des dizaines de milliers de degrés de température près de la mise au point, après la focalisation par l'objectif. La haute directivité du laser permet de le transporter efficacement sur de longues distances. La monochromaticité du laser est extrêmement élevée et la longueur d'onde unique, ce qui est bon pour la mise au point et la sélection de la longueur d'onde.
Le nettoyage au laser peut être divisé en deux catégories en fonction de son mécanisme de nettoyage. Il utilise un substrat propre (également appelé mère) et une fixation de surface (saleté) pour obtenir un coefficient d'absorption très différent pour une certaine longueur d'onde d'énergie laser. . L'énergie laser émise à la surface est principalement absorbée par les dépôts de surface, de sorte qu'elle est chauffée ou vaporisée pour s'évaporer ou se dilate instantanément, et est entraînée par le courant de vapeur formé à la surface pour se séparer de la surface de l'objet à nettoyer. fins. Le substrat n'est pas endommagé par l'absorption de la lumière laser à cette longueur d'onde. Pour ce type de nettoyage au laser, choisir la bonne longueur d'onde et contrôler l'énergie du laser est la clé d'un nettoyage sûr et efficace. L'autre type est une méthode de nettoyage insensible à la différence de coefficient d'absorption d'énergie laser entre le substrat de nettoyage et la fixation de surface, ou que le substrat est sensible à la vapeur acide formée par le revêtement, ou la substance toxique est générée après le revêtement est chauffé. . Ce type de méthode utilise généralement un laser pulsé à haute puissance et taux de répétition élevé pour frapper la surface à nettoyer et convertit une partie du faisceau en ondes sonores. Une fois que l'onde sonore a atteint la surface dure inférieure, la partie proche et l'onde sonore incidente générée par le laser sont légèrement explosées, le revêtement est pulvérisé, pressé en une poudre, puis éliminé par la pompe à vide et le substrat sous-jacent n'est pas endommagé.
Comparé aux méthodes de nettoyage traditionnelles telles que le nettoyage au laser, le nettoyage par friction mécanique, le nettoyage par impact solide liquide et le nettoyage par ultrasons à haute fréquence, le nettoyage au laser présente des avantages évidents. Il est efficace, rapide, à faible coût, à faible charge thermique et à la charge mécanique sur le substrat, le nettoyage n’est pas dommageable; les déchets peuvent être recyclés, pas de pollution environnementale; sûr et fiable, ne nuit pas à la santé des opérateurs; multifonctionnel, peut éliminer diverses différences Épaisseur, composition différente du revêtement; facile à réaliser le contrôle automatique du processus de nettoyage, nettoyage à distance à distance.
Deuxièmement, la méthode de nettoyage au laser
D'après l'analyse de la méthode, la méthode de nettoyage au laser comporte quatre types de méthodes de nettoyage à sec 1 au laser, à savoir la décontamination directe par rayonnement pulsé à l'aide d'un laser pulsé; 2 procédé laser + film liquide, c’est-à-dire déposer un film liquide sur la surface du substrat, puis le décontaminer avec un rayonnement laser; 3 méthode laser + gaz inerte, c’est-à-dire que lorsqu’on irradie le laser, le gaz inerte est soufflé à la surface du substrat, et lorsque la saleté est décollée de la surface, elle est immédiatement soufflée à la surface par le gaz éviter que la surface ne soit contaminée et oxydée; Une fois la saleté enlevée, elle est nettoyée par des méthodes chimiques non corrosives. Actuellement, les trois premières méthodes sont couramment utilisées. La quatrième méthode ne se trouve que dans le nettoyage des artefacts en pierre.
Troisièmement, l'application du nettoyage au laser
Les gravures sur pierre et les gravures sur pierre, telles que l'art de la pierre de haute qualité, sont devenues les premières applications de la technologie de nettoyage au laser en raison de leur structure de surface extrêmement fine et fragile. Il a été constaté que l'utilisation de lasers pour éliminer la saleté de la surface des artefacts en pierre présente des avantages uniques. Il peut contrôler très précisément le mouvement du faisceau sur des surfaces complexes, en éliminant la saleté sans endommager la pierre artificielle. Par exemple, en septembre 1992, l’Organisation mondiale de la protection du patrimoine culturel, organisée par l’Organisation des Nations Unies pour les manuels scolaires, a commémoré le 20e anniversaire de cette organisation et a réparé la très célèbre cathédrale anglaise d’Amiens. Le magnifique marbre de la Vierge Marie du côté ouest de la cathédrale d'Amiens La gravure est la clé de l'ingénierie. Dans le cadre du projet de maintenance d’un an de Notre Dame, le personnel de maintenance a utilisé le laser pour éliminer la couche d’échelle noire recouvrant le motif de gravure sur marbre de quelques millimètres d’épaisseur. La couleur originale de la surface en marbre a été reflétée, ce qui a fait réapparaître l'exquise sculpture. Glorieux. Par exemple, les gravures sur pierre d’Insbrentier, l’une des plus importantes collections de gravures sur pierre du Royaume-Uni, ont été nettoyées au laser et ont le même effet. La figure 1 montre des reliques culturelles autrichiennes nettoyant les gravures sur pierre de la cathédrale Saint-Étienne au milieu du XIVe siècle à l'aide d'un laser YAG à bras articulés.
La surface de la pierre après nettoyage au laser a été observée au microscope électronique. Il a été constaté que la structure de la pierre après le nettoyage au laser ne changeait pas et que la surface à nettoyer était lisse et plate sans dommage. Ceci est complètement différent de la surface nettoyée par la méthode de pulvérisation de microparticules (méthode de soufflage).
Des dommages à la structure de la surface du marbre après le nettoyage par pulvérisation de microparticules sont inévitables, en particulier pour les surfaces en marbre contenant des dépôts de sulfate. L'observation au microscope électronique a également révélé que les propriétés du matériau rocheux sous-jacent n'étaient ni dégradées ni altérées après l'irradiation laser. À l’heure actuelle, les travaux de nettoyage au laser de la chaux, la surface de matériaux en pierre de haute qualité tels que le marbre, sont devenus un nouveau projet commercial prometteur. En plus du nettoyage des matériaux en pierre, le nettoyage au laser a un effet positif sur le nettoyage du verre, du quartz, du métal, des moisissures, des dents, des puces, des électrodes, des têtes magnétiques, des disques magnétiques et de divers produits microélectroniques. application.
Quatrièmement, l'analyse des avantages du nettoyage au laser
En outre, l'industrie utilise également des lasers pour nettoyer périodiquement le moule afin de garantir la qualité du produit. Vous trouverez ci-dessous un exemple de nettoyage au laser du moule pour pneu illustrant les avantages économiques du nettoyage au laser par rapport au matériel de sablage et de nettoyage cryogénique hors ligne. La technologie de nettoyage au laser présente des avantages évidents: un nettoyage rapide, une main d’œuvre peu intensive, aucune usure ni aucun danger pour l’opérateur. Cependant, l'investissement initial dans l'équipement est relativement élevé, atteignant 300 000 $ à 600 000 $. Par conséquent, l'usine doit établir un plan de retour d'argent. Une installation de système laser JET typique peut permettre de récupérer les investissements en 18 mois. Des temps d'arrêt de vulcanisation plus courts, des coûts de main-d'œuvre réduits, une usure moindre des moisissures et des coûts de production moins élevés sont des avantages potentiels. Par exemple, une machine produisant 20 000 pneus par jour doit être nettoyée une fois par jour par 8 vulcanisateurs (16 modules). Il est supposé que 3 vulcanisateurs sont nettoyés par équipe ou 9 vulcanisateurs tous les jours (certaines usines sont nettoyées deux fois). Retirez les deux moules de la machine de jeu d'amitié pour le nettoyage hors ligne. Il faut environ 15 heures de fonctionnement et 10 heures d’indisponibilité. Si les deux demi-moules sont nettoyés au laser, un fonctionnement de 03h et un temps d'arrêt de 3h sont nécessaires. Nettoyer un vulcanisateur économise 14 heures de fonctionnement et 7 heures de temps mort. Il est également supposé que seulement 10 nettoyages (5 ensembles de machines à souder amitié) et 5 nettoyages hors ligne dans l’atelier de fabrication de moules engendreront d’énormes rendements avec 70 heures d’opération et 35 heures de temps mort par jour. Une journée de travail de 320 jours par an peut augmenter le nombre d'opérations de 22 400 heures et de 11 200 heures par an.
Les coûts de réparation et d’entretien du matériel de nettoyage au laser doivent également être pris en compte. Pour nettoyer le miroir laser et éliminer les résidus déposés sur le filtre, le dispositif doit être maintenu pendant 30 minutes par semaine et les composants principaux réparés pendant 60 minutes toutes les 4 semaines. . L'unité est régulièrement entretenue et le système laser est utilisé tous les 6 mois conformément aux exigences du fabricant. La plupart des composants mécaniques ont la même durée de vie que le cadre laser pendant plus de 10 ans et certains composants laser doivent être remplacés après environ 3000 heures d'utilisation. Ces pièces peuvent être remplacées sur le terrain lors de la maintenance préventive de routine. L'unité laser ainsi que sa garantie d'un an, y compris le remplacement des consommables et la fourniture de pièces de rechange typiques, coûtent en fin de compte entre 4 et 8 $ l'heure. Tous les appareils sont équipés d'un modem (modulateur) afin que le fabricant puisse fournir des services à distance.
Sur la base des facteurs ci-dessus, les avantages économiques globaux de la technologie de nettoyage au laser sont très importants.
V. Conclusion
Les procédés de traitement et de découpe au laser existent depuis de nombreuses années, mais le nettoyage au laser de la surface est une technologie relativement récente. Bien que ce processus élimine toutes les matières organiques (telles que l'enlèvement de gomme à mâcher), son utilisation dans le nettoyage industriel n'a commencé que récemment. On pense qu'avec le développement des lasers et l'amélioration continue de la technologie de nettoyage au laser, de plus en plus d'applications seront obtenues dans divers domaines du nettoyage.
