L'avenir est venu: on enlève la rouille avec un laser

Lors d'un contact prolongé de l'acier avec l'humidité ou l'air, une couche d'oxyde de fer se forme à la surface. Dans le même temps, le produit perd son attrait visuel, mais ce n'est pas la seule conséquence désagréable. À l'avenir, le métal commencera à rouiller rapidement, ce qui pourrait faire perdre au sujet ses fonctions de base. Le laser anti-rouille est une méthode moderne de nettoyage des surfaces métalliques, qui est devenue une alternative plus efficace aux méthodes chimiques d'arrêt de la corrosion.

Contenu:

• Technologie de nettoyage au laser
• Ablation au laser
• Désorption
• Équipement de nettoyage au laser
• Les avantages de la méthode
• Portée d'utilisation
• Microapplication
• Application macro
• Utilisation à grande échelle
• Quels modèles laser sont disponibles?
• Lasers chinois

Technologie de nettoyage au laser

Pour effectuer le nettoyage laser du métal de la rouille, vous avez besoin d'un appareil spécial qui concentre un puissant flux lumineux. Le principe de fonctionnement de l'appareil est la capacité d'un métal pur à réfléchir le rayonnement laser lorsque des substances de composition plus complexe l'absorbent. En conséquence, une couche de rouille, qui comprend un mélange de trois oxydes de fer, des films d'hydroxyde et divers contaminants, commence à accumuler de l'énergie, à chauffer et à se décoller de la base. Si la puissance de l'équipement laser est élevée, la plaque fond et s'évapore.

Ablation au laser

Le plus souvent, le nettoyage laser du métal de la rouille est effectué à l'aide d'un rayonnement pulsé par ablation, provoquant l'évaporation du film d'oxyde. Ce dernier "monte" au-dessus de la surface sous la forme d'un nuage de plasma, puis se résout. L'ablation se produit à la frontière de deux phases: gazeuse et condensée - et commence en raison d'une forte baisse de température (l'équipement peut chauffer la base à +16500 degrés).

L'ordre de fonctionnement de l'appareil est le suivant:

1. Numérisation (diagnostic). Le laser détermine la profondeur du traitement à l'aide d'une impulsion courte émise par la tête de travail.
2. La scène principale. En mode automatique, la puissance est sélectionnée, l'élimination complète de la rouille est effectuée.

Désorption

La désorption est censée signifier un effet conditionnellement plus doux sur la rouille par un faisceau de photons, qui provoque la séparation de la couche de surface sous forme de flocons. Ces installations sont caractérisées par une faible puissance, conduisant à un chauffage sans transformations de phase. Typiquement, pour obtenir l'effet souhaité avec une épaisseur de film d'oxyde de 50 à 75 microns, la densité d'énergie thermique ne doit pas être inférieure à 106 W / sq. cm, le diamètre du faisceau ion-photon peut atteindre 100 microns.

En plus du chauffage, la présence de la force de choc du faisceau lumineux émis accélère l'obtention du résultat. La désorption laser due à l'effet d'épargne sur les métaux peut être utilisée sur des produits avec:

• finition décorative;
• ondulation;
• diverses rainures, trous;
• détails complexes.

Équipement de nettoyage au laser

Tous les mécanismes de nettoyage des métaux au laser sont automatisés autant que possible, tandis que les efforts humains sont réduits au minimum. Les machines laser diffèrent par leur puissance, leur type de construction, leur taille, certaines d'entre elles sont équipées d'un appareil photo avec télécommande, connecté à un ordinateur. Pour le traitement de gros agrégats, les systèmes laser sont équipés de longs câbles (à partir de 50 mètres).

Par la puissance de l'appareil peut être comme suit:

• pour les petites surfaces - 12-20 W (petit laser sur piles);
• pour les zones moyennes - 100-400 W (systèmes portables de taille compacte);
• installations puissantes - jusqu'à 1000 W (appareils portables et fixes).

En règle générale, ces outils peuvent fonctionner contre la rouille ou à d'autres fins sans remplacer la tête de travail dans les 100 000 heures. Après la pièce doit être remplacée afin de continuer à utiliser l'appareil. Les systèmes laser sont sans danger pour l'homme, ils sont équipés d'une protection spéciale contre le faisceau sortant de la pièce.

Les avantages de la méthode

Le laser est utilisé partout comme antirouille, aussi bien dans les grandes entreprises industrielles que dans les petites voitures. À l'aide de petites batteries à faible puissance, il est tout à fait possible de nettoyer le métal des éléments corrosifs de vos propres mains dans un garage normal. Les autres avantages de la méthode laser par rapport à l'utilisation de nettoyants, de convertisseurs et de méthodes de nettoyage mécanique sont les suivants:

• absence d'émissions nocives, sécurité;
• absence de contact humain avec la surface traitée;
• la plus haute qualité et précision de nettoyage;
• le silence des installations, même les plus puissantes;
• traitement de surface à grande vitesse;
• facilité de configuration et de réglage de l'appareil;
• arrêt automatique de l'émetteur laser après l'achèvement du processus;
• la capacité de travailler avec de nombreux métaux et alliages;
• manque de besoin de consommables;
• aucun risque de dommages matériels, uniformité de la couche enlevée.

Portée d'utilisation

Le laser a un large éventail d'applications, tout en distinguant les micro, macro-zones et les opérations à grande échelle. Les coûts des traitements seront également différents, car ils dépendent du coût de l'installation elle-même, de sa capacité, de l'étendue des travaux et de leur complexité.

Microapplication

Ce domaine d'utilisation implique le dénudage des fils pendant la volaille, le soudage de diverses connexions électroniques - bornes, connecteurs. Autre que le laser, il est presque impossible de nettoyer les petits fils plats des anciennes isolations sans les endommager. Le faisceau lumineux enlèvera la couche d'isolation avec une épaisseur inférieure à 1 micron ou un revêtement en argent pulvérisé, sans toucher le composant en cuivre. De plus, dans le domaine de l'électronique, un laser est utilisé pour effectuer:

• incisions minces;
• trous dans les fils;
• encoches sur les planches.

Si nécessaire, à l'aide de systèmes laser, il est possible d'enlever le revêtement en polyamide des systèmes de freinage ou de refroidissement, ce qui est nécessaire lors du nettoyage des extrémités des tubes connectés. La technique laser permettra d'effectuer cette opération complexe sans endommager le noyau en aluminium.

Application macro

Le nettoyage au laser des métaux est une méthode coûteuse, mais elle est pleinement justifiée si nécessaire dans le traitement de produits coûteux: bijoux, pièces de monnaie, lingots, objets de valeur. Cette technologie est également utilisée dans la production de produits en caoutchouc dans les usines: un faisceau lumineux élimine efficacement la plaque des moules de pneu après des centaines de remplissages. Si vous nettoyez les moules par la méthode chimique, le processus prendra beaucoup de temps et la surface d'un produit coûteux peut être endommagée.

Le laser empêche de tels effets et minimise le temps nécessaire pour éliminer les éléments de corrosion. Le temps de traitement laser du moule ne dépasse pas 60 minutes par rapport aux 8 heures que nécessite la méthode chimique. De plus, le produit n'aura pas besoin d'être démonté avant le travail, ce qui est beaucoup plus pratique techniquement et élimine les problèmes lors du remontage.

Utilisation à grande échelle

Le nettoyage de la rouille au laser est pratiqué dans la production de composants pour avions, engins spatiaux, etc.Depuis les années 90, de nombreux avions militaires et de passagers ont été nettoyés de la peinture et de la plaque dans le cadre de l'entretien avec un laser. De telles installations sont utilisées pour éliminer les anciennes peintures au plomb des coques des navires, des ponts, d'autres structures de grande taille, des wagons et des bâtiments.

Quels modèles laser sont disponibles?

Les appareils les plus populaires sur le marché sont les appareils de la société Clean Laser (Allemagne), qui produit une large gamme d'équipements laser. Le plus populaire est considéré comme un laser «sac à dos» compact, composé de 3 modules séparés, reliés par un câble à fibre optique:

• sacoche avec une source d'alimentation;
• tête laser;
• dispositif de surveillance vidéo.

Lorsque l'unité est allumée, la surface est scannée, la profondeur de la rouille est détectée et ce n'est qu'ensuite que le flux laser à pleine puissance est dirigé vers la zone de contamination. Les restes des éléments de rouille détruits qui sont déconnectés du métal sont emportés dans un conteneur spécial. Le processus se termine automatiquement lorsque la surface du produit devient complètement libre et que le flux lumineux qui y est dirigé sera réfléchi.

Les petites batteries de faible puissance sont très populaires auprès des archéologues, des amateurs d'antiquités, car elles vous permettent d'éliminer la pollution d'objets même délicats et précieux. Les unités de taille moyenne avec une capacité allant jusqu'à 400 W ressemblent à des compresseurs et sont généralement utilisées dans les ateliers de réparation automobile et les petites installations de production. Les installations dimensionnelles et puissantes sont d'une grande importance et coûtent des centaines de milliers de dollars.

Lasers chinois

Les produits fabriqués en Chine sont également demandés sur le marché, car leur prix est généralement moins cher que les installations européennes. Par exemple, l'appareil LY CL 100 est utilisé pour nettoyer la rouille des produits métalliques, a une puissance de 100 W et fonctionne sans changer la tête pendant 50 000 heures. Voici les autres caractéristiques de l'appareil:

• fréquence de répétition - 1,2-25 KHz;
• vitesse de travail - 7000 mm / s;
• vitesse linéaire - 70 m / min;
• longueur d'onde - 1064 Nm;
• poids d'installation - 70 kg.

Ces appareils mobiles peuvent être utilisés pour nettoyer la carrosserie d'une voiture, enlever la peinture ou nettoyer les zones rouillées. L'utilisation d'un laser est considérée comme un moyen efficace et sûr de mettre à jour les pièces, contribue à prolonger leur durée de vie et à économiser sérieusement sur l'achat de nouvelles.