Laserreinigungsmaschinen werden immer häufiger in industriellen Anwendungen eingesetzt

Während die Anwendungen von Lasern beim Schneiden, Bohren und Schweißen bekannt sind, ist ihre Anwendung in der industriellen Reinigung relativ neu und hat einen weiten, unerforschten Raum.

Laserreinigungsanwendungen werden in erster Linie durch die Marktnachfrage nach einem ungiftigen, nicht abrasiven Reinigungsverfahren angetrieben, das als Alternative zu den zuvor verwendeten chemischen Reinigungsverfahren, Handreinigung und abrasiven Strahlreinigungsverfahren verwendet werden kann.

Vorteile der Laserreinigung

Zu den Hauptproblemen herkömmlicher Reinigungsmethoden gehören: negative Auswirkungen auf die Umwelt und Verschleiß des Untergrunds. Strahlsysteme erzeugen große Abfallmengen und können die empfindlichen Oberflächen von Substraten beschädigen; Die Reinigung mit chemischen Lösungsmitteln erzeugt potenziell gefährliche Dämpfe und flüssige Abfälle.

Die Mängel herkömmlicher Reinigungsmethoden haben den Einsatz der Lasertechnologie im Bereich der Oberflächenreinigung veranlasst. Aufgrund ihrer vielen Vorteile ist die Laserreinigung heute die effektivste Methode, um unerwünschte Substanzen von der Oberfläche von Materialien zu entfernen.

Zu den Hauptvorteilen der Verwendung eines Laserreinigers bei Oberflächenreinigungsanwendungen gehören:

• Automatisierte Reinigungsmethoden

• Reduzieren Sie die Abfallmenge

• Verbessern Sie die Sicherheit

• Keine Chemikalien oder Sandstrahlen erforderlich

• Nicht scheuerndes und berührungsloses Reinigungsverfahren

Anwendung der Laserreinigungsmaschine

1. Polieren und Entrosten von Oberflächen in der Stahlherstellung

Die Laserreinigung ist auch eine effektive und effiziente Methode, um Rost- und Oxidschichten von der Oberfläche metallischer Werkstoffe zu entfernen. Rost- und Oxidschichten sind Verunreinigungen, die sich durch natürliche oder künstliche Prozesse auf Metalloberflächen bilden. Wenn Metalle Feuchtigkeit ausgesetzt werden, reagieren sie mit Wasser zu Eisenoxid, das rostet. Dieser Rost kann das Metall zersetzen und es für viele Anwendungen ungeeignet machen.

Andererseits bildet sich durch den Wärmebehandlungsprozess eine Oxidschicht auf der Metalloberfläche, die die Metalloberfläche verfärbt und nachfolgende Nachbearbeitungsvorgänge behindert.

Um diese unerwünschten Oberflächenablagerungen zu entfernen, sind Entzunderungsbehandlungen erforderlich, um eine glatte Oberfläche für die Vor- und Endbearbeitung, wie z. B. Galvanisieren, bereitzustellen.

Herkömmliche Rost- und Zunderentfernungsmethoden umfassen physikalische Verfahren wie Sandstrahlen, Polieren, Schabgeräte, zusätzliches Reinigen und Drahtbürsten usw. Es gibt auch chemische Verfahren wie die Verwendung von alkalischen oder sauren Chemikalien zum Entfernen von Oxidschichten. Diese Verfahren verursachen jedoch nicht nur Umweltbelastungen, sondern schädigen auch das Grundmetall.

Um diese Nachteile zu vermeiden, hat sich die Laserreinigung bei Rost- und Entzunderungsarbeiten zur Methode der Wahl entwickelt. Die Rostschicht/Oxidschicht wird entfernt, indem ein Laserstrahl mit hoher Spitzenleistung und hoher Wiederholungsrate auf die Rostschicht gestrahlt wird.

Der Laser muss in kurzen Impulsen abgefeuert werden, um eine Beschädigung des Grundmetalls zu vermeiden. Der Rost absorbiert schnell die Energie des Laserstrahls, wodurch die Temperatur ansteigt. Sobald die Temperatur hoch genug ist, schmilzt der Rost und verdunstet schließlich.

Gepulste Faserlaser werden bevorzugt, da sie eine bessere Kontrolle über Leistung, Wellenlänge und Pulsdauer bieten, wodurch die Rost-/Oxidschicht verdampfen kann, ohne das Substratmaterial zu beschädigen.

Die Laserreinigung kann auch zur Oberflächenreinigung eingesetzt werden. Vor dem Aufbringen einer korrosionsbeständigen Schutzschicht auf Stahlteile muss die Oberfläche des Teils gereinigt und von Verunreinigungen befreit werden.

Die Oberflächenreinigung/Vorbereitung erfordert die Entfernung aller Verunreinigungen von der Oberfläche von Stahlteilen als Vorbereitung für das Auftragen einer Schutzbeschichtung. Zu diesen Verunreinigungen gehören Öle, Fette, Oxidschichten, Hydrate, Grundierungen und mehr.

Da die Faserlaserreinigung eine nicht abrasive, berührungslose Methode verwendet, die keine Lösungsmittel, Chemikalien oder abrasiven Medien beinhaltet, ist sie ideal für die Vorbereitung der Oberflächenreinigung und die Entfernung von Rost/Zunder. Der Reinigungsprozess kann in kleinem oder großem Maßstab durchgeführt werden, und der Reinigungsprozess kann automatisiert werden. Die Laserreinigung ist eine umweltfreundliche, kostengünstige Methode zur Rostentfernung, die Teile für eine Schutzbeschichtung vorbereitet.

2. Reinigung der Anodenbaugruppe

Die Aluminiumschmelzindustrie verwendet Kohlenstoffblöcke als „Opfer“-Anoden in der Primäraluminiumproduktion. Die Qualität der Anode hat Einfluss auf die ökologischen, wirtschaftlichen und technischen Aspekte der Aluminiumherstellung. Ein kleiner Bruchteil der Zellleistung wird verwendet, um den Widerstand der vorgebackenen Anode zu überwinden.

Das Vorhandensein von Schmutz und anderen Verunreinigungen erhöht den Widerstand der Anode, was zu einem höheren Stromverbrauch der Batterie führt. Das Vorhandensein von Verunreinigungen verkürzt auch die Lebensdauer der Anode, indem die Geschwindigkeit erhöht wird, mit der sie während des Schmelzprozesses verbraucht wird. Vom Standpunkt der Effizienz aus ist es notwendig, alle Verunreinigungen von der Oberfläche der Anodenanordnung vor der Verwendung in Aluminiumschmelzvorgängen zu reinigen und zu entfernen.

Darüber hinaus sind Anodenbaugruppen wertvolle Werkzeuge, die wiederverwendet werden können, aber ihre Hauptkomponenten müssen unter bestimmten Bedingungen gründlich und sorgfältig gehandhabt werden.

Die Laserreinigung kann bestimmte Bedingungen für die Wiederverwendbarkeit von Anodenbaugruppen erfüllen. Die Laserreinigung kann verwendet werden für:

◎ Kohlebodenreste entfernen

◎ Kathodenstab reinigen

◎ Verunreinigungen von Gehäuse und Kurzstab entfernen

3. Vorbereitung für die Metallverklebung

Um die Prozessstabilität, die Oberflächenhaftung und eine bessere Schweißqualität zu verbessern, müssen die Oberflächen der zu verbindenden metallischen Werkstoffe vor dem Schweißen und anderen Fügetechniken vorbereitet werden.

Ohne die notwendige Reinigung metallischer Oberflächen sind Verbindungen und Nähte anfällig für Verschleiß, erhöhten Verschleiß und sogar katastrophalen Ausfall. Die Laserreinigung kann verwendet werden, um Oberflächen vor dem Verbinden zu behandeln, was zu einer hervorragenden Haftfestigkeit, verbesserten Korrosionsbeständigkeit und Haltbarkeit führt.

Der Laserreiniger ist für die Bindungsvorbereitung geeignet, da er Oxide und andere Verunreinigungen wie Fett und Oxide entfernt, die die Bindungsfestigkeit verringern können. Die Laserreinigung ist besonders nützlich für Anwendungen mit gekrümmten Oberflächen oder für die Reinigung von Teilen mit hochkomplexen dreidimensionalen Geometrien.

Ein großer Vorteil der Laserreinigung ist die Fähigkeit, ihre Leistung und Wellenlänge für präzise Korrekturen an Metallen, die für die Mikrostrukturierung verwendet werden, wie Magnesium und Aluminium, fein abzustimmen. Es verleiht dem Material außerdem eine hohe Korrosionsbeständigkeit und sorgt für stabile, langlebige Verbindungen.

In den letzten Jahren wurden in strukturellen Konstruktionsanwendungen zunehmend Klebeverfahren anstelle traditioneller Verbindungstechniken wie Nieten und Schweißen verwendet. Denn das Bonding-Verfahren hat viele Vorteile gegenüber herkömmlichen Techniken.

Zu diesen Vorteilen gehören eine gleichmäßige Spannungsverteilung, Korrosionsminderung, strukturelle Gewichtsreduzierung, Schwingungsdämpfung und Schalldämmung. Diese Vorteile können jedoch nur erreicht werden, wenn die zu verklebenden Oberflächen sorgfältig gereinigt werden.

Die Laserreinigung ist für solche Anwendungen ideal, da sie Öl, Rost, Schutzbeschichtungen und andere Verunreinigungen vom Versand sorgfältig entfernt, ohne das Trägermaterial zu beschädigen.

4. Vorbehandlung zum Löten und Schweißen

Die Laserreinigung hat sich auch bei Vorbehandlungsanwendungen beim Schweißen und Löten als wirksam erwiesen. Im Schiffsbau, im Präzisionswerkzeugbau, in der Automobilindustrie und anderen verwandten Industrien müssen Aluminium- und Stahloberflächen vorbereitet werden, bevor sie geschweißt werden können.

Die Vorbereitung des Laserschweißens ist eine der vielen Anwendungen der Laserreinigung zur Entfernung von Eisen- und Nichteisenmetallen, Schmiermitteln und anderen Verunreinigungen von Metall- und Aluminiumoberflächen als Vorbereitung für ein hochwertiges Schweißen. Außerdem sorgt es für glatte und porenfreie Lötnähte.

Bei der Vorbehandlung zum Schweißen und Löten bewirkt die Laserreinigung Folgendes:

◎ Entfernt gründlich Shopprimer, Hydrat- und Oxidschichten

◎ Fett- und Ölflecken entfernen

Neben der Schweiß- und Lötvorbereitung können mit dem Laser Schweißrückstände wie Flussmittel- und Oxidreste sowie Hitzeflecken an fertigen Schweißverbindungen entfernt werden.

Zu den Vorteilen der Laserreinigung bei der Schweiß- und Lötvorbehandlung gehören:

◎ Einstellbare Wellenlänge und Leistung zur präzisen Bearbeitung von Fügeflächen in verschiedenen Materialstärkenbereichen

◎ Keine Beschädigung des Grundmaterials (dh der verzinkten Schicht der Stahlplatte)

5. Topische Entfernung der Beschichtung

Die Laserreinigung ist besonders effektiv bei Anwendungen, bei denen Lacke oder Beschichtungen teilweise von Oberflächen entfernt werden müssen. Es kann auf fast allen Oberflächentypen verwendet werden, ob chemisch eloxiert, oxidiert oder organisch. Die Laserreinigung entfernt Beschichtungen und Farben und erhält gleichzeitig die Integrität von Substratmaterialien in der Automobil- und Luft- und Raumfahrtindustrie.

Für Entschichtungsanwendungen sind Faserlaser die erste Wahl. Sie überwinden einige der inhärenten Herausforderungen, die in der Vergangenheit bei topischen Entschichtungsanwendungen aufgetreten sind, indem sie die Beschichtung in einem bestimmten Bereich präzise entfernen. Laser können verwendet werden für:

◎ Präzise Bearbeitung von Funktions- und Designoberflächen

◎ Erstellen Sie Faraday-Käfige und Kontinuitätskontakte für die Luft- und Raumfahrtindustrie

◎ Teilweise Entfernung von Farbe für elektromagnetische Verträglichkeit

◎ Bieten Sie eine Verbindungsstelle für die Kabelverbindung

◎ Bandbeschichtungen in der Elektronik- und Automobilindustrie

Die manuelle Laserreinigung ist sehr effektiv in Situationen, in denen kritische Schweißnähte an lackierten Strukturen/Teilen zur Inspektion entfernt werden müssen. Laser können Beschichtungen entfernen, ohne dass Hand- oder Elektrowerkzeuge, Schleifmittel oder Chemikalien erforderlich sind, die Problembereiche verbergen und weitere Schäden an der Oberfläche verursachen können.

6. Selektive Entlackung

Selektive Lackentfernung ist eine der vielen Anwendungen der Laserreinigung. In der Automobil- und Luftfahrtindustrie ist es manchmal erforderlich, die oberste Lackschicht zu entfernen und gleichzeitig die Grundierung zu schützen. Typischerweise muss die oberste verwitterte Beschichtung eines Fahrzeugs vollständig entfernt werden, bevor eine neue Farbe aufgetragen wird.

Da sich die physikalischen und chemischen Eigenschaften der obersten Lackschicht von denen der Grundierung unterscheiden, können Leistung und Frequenz des Lasers so eingestellt werden, dass nur die oberste Lackschicht entfernt wird.

Da der Laser keine mechanischen, chemischen oder thermischen Einwirkungen auf den Primer hat, bleibt der Primer intakt. Dadurch wird die Korrosionsbeständigkeit der Grundierung gewährleistet. Wenn blankes Metall zwischen den Teilen erforderlich ist, um einen elektrischen Kontakt von Metall zu Metall zu erreichen, ist der Laserreinigungsprozess am besten geeignet, da er Zeit und Material spart und die Oberflächenqualität des Endprodukts verbessert.

Gegenwärtig wird der Handlaserreiniger hauptsächlich zum Reinigen von Rost, Farbe usw. auf der Oberfläche kleiner Teile verwendet. Natürlich eignet sich diese Maschine auch am ehesten für die Reinigung von großen Flächen und großen Geräten/Bauwerken. Mit den aktuellen Fortschritten auf diesem Gebiet werden diese Visionen voraussichtlich in naher Zukunft Wirklichkeit werden.