Hledání efektivních čisticích a preparačních technologií, které umožňují zvýšení produktivity, kvality povrchu nebo snižování vstupních nákladů na provoz, je již dlouho známým tématem. Všechny stávající technologie se sice neustále zlepšují, ale je tady jedna, která zavádí na trh skutečně jiný rozměr.
Laserové čištění představuje vysoce efektivní a ekonomickou alternativu ke konvenčním čisticím technologiím. Nevyžaduje žádná abraziva ani chemikálie, se kterými by bylo nutné patřičně zacházet, skladovat je a ekologicky likvidovat. Laserový systém je velmi šetrný k životnímu prostředí a umožňuje čistit bez aditiv a škodlivých zplodin. Všechny laserové jednotky jsou navržené jako průmyslová, prakticky bezúdržbová zařízení, která lze jednoduše a okamžitě používat nebo integrovat do výrobní linky. Laserové čištění je velice přelomovou technologií, a to hlavně ve smyslu poměru nákladů a kvality s ověřenou a prokazatelnou dlouhodobou stabilitou.
Laserové čistění je technologií:
- Velice efektivní a „zelenou“, získala několik významných environmentálních ocenění
- Bezkontaktní a šetrnou k čištěnému materiálu
- Levnou s rychlou návratností – je několikrát prokázané, že technologie se zaplatí za rok na provozních nákladech spojených s čistěním
- Přelomovou – čistí dokonale na jeden přechod povrchy, které se doteď čistily v několika dlouhých cyklech
- Unikátní – možnost selektivního čistění a variability výkonů to jen potvrzuje
- Stabilní – vysoce kvalitní německé průmyslové provedení zabezpečuje dlouhou životnost a spolehlivost
Při čistění laserem jsou z povrchu odstraněna povrchová znečištění či povrchové vrstvy, kterých se v jiných případech zbavujeme kombinací několika různých metod. Při interakci laseru je z povrchu odstraněna i vrstva oxidů, což umožňuje vytvářet přímé kovové spoje s dlouhodobou odolností. Velmi důležitá vlastnost, která u konvenčních metod, jako je chemické čištění nebo tlakové čištění vodou, schází, je neporušený základní materiál, který čistíme. Toto je obrovská výhoda u částí a povrchů, které jsou potřeba neustále mezi produkcí čistit. Aplikace je využívána i jako preparační krok k technologickým procesům, jako je příprava styčných ploch pro lepení, odpaření bužírovaných materiálů při pájení drátů, parciální očištění povrchové vrstvy atd.
Touto novou metodou je možné odstraňovat nečistoty nebo čistit vrstvy jak lokálně, tak i na velkých plochách, a to ve vnitřních i venkovních pracovních podmínkách. Laser je možné vybavit až 50m optickým vláknem, tedy dosáhneme i na místa ve výšce. Čištěním se s vysokou přesností odstraňují vrstvy v několika hloubkách. Se správným nastavením laseru je možné definovaně odstraňovat vrstvy např. vrchní krycí vrstvy bez zásahu do hlubších struktur, a to jednoduše bez zakrývání neopracovávaných částí materiálu. Jednotlivé vrstvy nečistot, kovových nebo jiných nátěrů, na rozdíl od podkladového materiálu, dobře absorbují zaostřený laserový svazek, čímž dochází k jejich zahřátí a následnému odpaření z podkladu. Celý proces ablačního čistění je velmi rychlý a mimořádně šetrný k podkladovému materiálu. Čištění pobíhá kontinuálně v jednom kroku a nevyžaduje žádné pomocné chemické, abrazivní nebo mechanické metody dočisťování vrstev.
Laser je možné efektivně využívat hlavně v těchto aplikacích:
- Čištění plastikářských a gumárenských forem
- Odstraňování oxidů vzniklých z procesů v elektroprůmyslu
- Příprava povrchu pro povrchovou úpravu
- Odmaštění kovů před vytvářením spojů, pájení nebo svařování
- Selektivní odstranění antikorozních vrstev jako příprava pro sváření
- Konečná úprava svárů – odstranění zbarvení
- Strukturalizace a modifikace kovového povrchu
- Odstranění činidel z plastů a kompozitních součástí jako příprava pro natírání a spojování
- Odstraňování napařených vrstev po procesu pokovení a lakování
- Čistění olejových nánosů v potravinářském průmyslu
Jak to celé funguje?
Laserový systém generuje ultrakrátké laserové pulsy, kterými odstraňuje nečistoty, aniž by porušil nebo tepelně ovlivnil podkladovou vrstvu. Parametry laserového svazku mohou být jednoduše přizpůsobeny geometrii opracovávané části, čímž lze odstranit nečistoty z vybraných částí bez nutnosti vykrývání.
Nejběžněji používané laserové zdroje jsou pulzní vláknové, Nd:YAG nebo TEACO2. TEACO2 lasery fungují na vlnové délce 9,6μm až 10.6μm, zatímco vláknové a Nd:YAG na vlnové délce 1060-1080nm. Samotný laserový systém má velké množství podob od „backpacku“, který má podobu většího batohu a je velmi lehce přenositelný v terénu, přes stolní integrace, kde obsluha pracuje ručně nebo poloautomaticky s laserem, až po robotické 3D integrace, kde lze využívat možnosti robotického ramene pro očištění i velmi složitého 3D tvaru či jeho částí. Velmi častou podobou jsou také stacionární komory nebo vysokovýkonové ruční laserové systémy.
V současné době je možné dosáhnout již neuvěřitelných rychlostí čištění při vysoké kvalitě a perfektní čistotě. Např. při použití 1 kW zdroje je při čištění železa dosaženo rychlosti 15 000 mm2 / s, rychlost čištění polakovaných kovů je až 29 000 mm2 / s. Při této technologii je také velkou výhodou, že není nutné chladit kovové materiály nebo formy, a laser čistí i při teplotě prostředí 70°C, což významně zkracuje časové prodlevy ve výrobě.
Detail ocišteného povrchu
Laserové čištění má svoje uplatnění i v čištění nekovových materiálů. Již dnes umíme používat laser při restaurování uměleckých děl nebo i pro čistění velkoplošných fasád. Díky extrémně krátké interakci laserového svazku s čištěným povrchem nedochází k narušení podkladového materiálu ani přirozeně vytvořených ochranných vrstev, ale pouze k odstranění oxidů, solí a dalších nečistot z povrchu. Díky jemnému nastavení výkonu laseru je možné od prachu a dalších nánosů vyčistit i barvené povrchy, a to bez narušení jejich původního zbarvení. Aplikace je vhodná na čištění bronzových soch, pískovcových soch, čištění ušlechtilých kovů, a při jemné aplikaci laserového svazku lze čistit dokonce i látky a dřevo.
Laserem lze efektivne cistit plastikárské a gumárenské formy.
Existuje poměrně široké spektrum laserových zdrojů vhodných pro čištění, avšak technologie je poměrně nová a sofistikovaná, proto je vhodné při každé potenciální aplikaci provést testovací vzorky s optimalizací nastavení celého procesu. Standardně může tato evaluace trvat několik dní až týdnů. Pokud uvažujete, že by tato technologie byla vhodná pro Váš proces, rozhodně se doporučuje kontaktovat odborníky, kteří mají již několik povedených aplikací a testů jako referenci.
Kontakt:
LASCAM systems s.r.o.
Tel.: +420 778 065 205
Email: info@lascam.cz
