L'élimination de la peinture et le nettoyage au laser deviennent une tendance dans l'industrie. Avec la disponibilité de lasers pulsés ns de qualité industrielle avec une puissance moyenne supérieure à 1 kW, la capacité est apparue de traiter de nombreux matériaux et structures à des vitesses commercialement réalisables. Habituellement, ces lasers ont une puissance de crête d'impulsion supérieure à 100 kW et généralement supérieure à 1 MW. L'interaction avec presque tous les matériaux est garantie avec la puissance de crête élevée, conduisant à l'ablation, au détachement ou à la décomposition, en fonction de la taille du faisceau et des propriétés du matériau. Ces lasers de qualité industrielle sont basés sur une commutation q ou une amplification de puissance des signaux de diode, fournissant des impulsions de puissance de crête élevées. Chaque impulsion est un paquet d'énergie qui peut évaporer un volume ou un ensemble de revêtement, ou faire fondre et restructurer sa surface, ou la détacher de son substrat.
Pour les avions de défense et commerciaux, un certain nombre de projets sur la peinture laser et l'enlèvement de revêtement ont déjà été réalisés. Les systèmes LADS I & LADS II et ARBSS ont été développés et testés sur des avions et des composants d'avion. En 2017, Singapore Airlines a mis en service un système commercial de retrait de peinture au laser, utilisant un grand robot à 8 axes de NTS et des scanners avancés d'EWI. L'industrie maritime offre une gamme plus large d'applications, avec un marché annuel potentiel pour le retrait de peinture de navires commerciaux se situant à environ 300 millions de dollars, ce qui dépasse celui des avions estimé à 250 millions de dollars dans le monde.
Si d'autres processus plus localisés tels que le resurfaçage d'arbres et d'hélices, l'élimination sélective de la rouille et de la corrosion, etc., sont introduits sur le marché, l'estimation passe à 2,3 milliards de dollars par an. D'un autre côté, l'accessibilité au marché est faible car le secteur souffre d'une faible utilisation commerciale, il ne reste que des zones rentables dans le transport de GPL / GNL, de croisière, de bateau privé et de ferry.
Les revêtements destinés aux applications marines sont beaucoup plus épais, généralement ~ 1 mm. Les variations d'épaisseur du revêtement sont beaucoup moins contrôlées et la consistance du revêtement a souvent changé pendant le service. Toute dégradation du revêtement s'accompagne généralement d'une corrosion profonde du substrat. L'accès à des géométries structurelles complexes est presque impossible. De plus, la superficie d'un navire commercial est très importante et les retards dans les chantiers navals ont dû être minimisés.
Taux de suppression
Deux applications principales - l'élimination de la peinture et l'élimination de la rouille - sont examinées. Panamax, le navire commercial de taille moyenne, a environ 19000 m2 de surface extérieure. CW et QCW CO2 sont des technologies laser qui émettent jusqu'à 30 kW. Ils indiquent une excellente interaction avec la peinture organique, mais ont montré des taux d'élimination proches de 22 500 mm3 / kW.minute. Sur la base de la surface et du volume de peinture du navire de mer Panamax, l'opération prendrait jusqu'à 130 jours avec 1 kW de puissance laser.
De préférence, des vitesses de traitement d'environ 10 fois sont nécessaires pour qu'un cas commercial d'utilisation de 4 à 6 kW de puissance laser totale puisse être réparti autour du navire dans 3 à 4 ateliers et la tâche peut être traitée en une semaine. Une autre option consiste à utiliser des impulsions ns à faible énergie de 0,1 à 12 mJ à des taux de répétition d'impulsions élevés de 100 à 1000 kHz, atteignant une plage de couverture plus élevée par trame et en se concentrant en même temps sur des points suffisamment petits pour préserver les niveaux d'éclairement au-dessus du seuil d'ablation.
Cela se traduit par un taux d'élimination beaucoup plus faible, proche de 2000 mm3 / kW.minute car l'augmentation du taux de couverture par une taille de spot et une énergie d'impulsion réduites, entraîne mathématiquement une légère augmentation du taux d'élimination, en proportion inverse de l'énergie d'impulsion. L'augmentation du taux d'élimination est cependant limitée par la taille de la plus petite taille de point théoriquement et pratiquement réalisable. Enfin, comme la chaleur se diffuse en continu dans le matériau à CW ou au-dessus de 200 kHz, ces deux technologies peuvent affecter thermiquement le substrat.
