Osnovni princip uklanjanja laserskog hrđe:
Ključ za lasersko efektivnost uklanjanja hrđe ne nalazi se u "paljenju" hrđe, već u svom "fotoakustičnom efektu".
Apsorpcija lasera od strane sloja hrđe:Rust (Fe₂o₃, Fe₃o₄) ima visoku stopu apsorpcije za lasere specifičnih talasnih duljina (poput 1064nm infracrvene svjetlosti), dok čista metalna podloška ima visoku reflektivnost.
Brza pretvaranje energije: Nakon što odmah upijaju visoku energiju, sloj hrđe doživljava brzo povećanje temperature, vibrirajući, isparuju i transformišu u plazmu.
Trenutna piling: Ovi zagrevani, širenje materijala stvaraju šok valove koji "eksplodiraju" ili pokvari sloj površinske hrđe. Supstrat, međutim, odražava većinu energije, ostajući u velikoj mjeri neoštećen.
U - Analiza dubine: Vrste hrđe i laserska kompatibilnost
1. Crvena hrđa (Fe₂o₃)
Karakteristike: Labav i porozni, obično se nalazi na površini materijala ("plutajuće hrđe"). Ima slabu vezu sa supstratom.
Teškoća za čišćenje: Lako.
Razlog: Njegova labava struktura omogućava laseru energiju lako prodirati i brzo ga ukloniti. Čak i laseri sa niskom gustoćom energije mogu ga efikasno ukloniti.
2. Crna hrđa (Fe₃o₄)
Karakteristike:Gusta, tvrda i stabilna, obično ukazuje da je oksidacija prodrla duboko u podlogu i snažno se veže na njega. Često je proizvod daljnje oksidacije ili dugo - termička korozija crvene hrđe pod određenim uvjetima.
Teškoća za čišćenje: Izuzetno teško.
Razlog:
Gustina:Gusta struktura otežava da laseru prodire i potpuno ga ukloni u jednom.
Prianjanje: Snažno se veže na supstratu, što zahtijeva veće gustine energije da prekine ovu vezu.
Pitanje dubine: Crna hrđa često je "ukorijenjena" duboko u podlogu. Kao tehnologija obrade površine, laserski tretman ima ograničenu dubinu akcije. Čak i ako se površina očisti, željezni oksid iznutra može se ponovo pojaviti na površini ubrzo nakon što formira novu hrđu.
Odabir laserskog tipa: Zašto su "kontinuirani" laseri inferiorniji od "pulseranih" lasera
Kontinuirani laserski rad: Kontinuirano izlazi energiju, poput neprekidno grijanog "lemljenog željeza".
Nedostaci: Toplota se akumulira i ponaša kontinuirano. Tijekom uklanjanja hrđe, velika količina topline prenosi se na metalnu podlogu, uzrokujući pregrijavanje, deformaciju, pa čak i štetu. Nedostaje mu trenutna udarna sila za uklanjanje čvrsto vezane crne hrđe.
Primjene:Rijetko se koristi za precizno uklanjanje hrđu, ali može se koristiti za veliko - površine, debelo i slobodno uklanjanje hrđe gdje šteta od supstrata nije zabrinutost.
Pulsirani laser (glavni izbor)
Rad:Trenutno oslobađa visoku energiju u izuzetno kratkim impulsima (nanosekunda, pikosekunda ili čak femtosekunda), poput visokog - frekvencije "čekića".
Prednosti:Svaki puls traje samo kratko vrijeme, sprečavajući da se toplina prebaci na podlogu, postižući "hladnu preradu" i zaštitu supstrata. Nadalje, trenutna gustina snage stvara snažni udarni val, efikasno uklanjanje nečistoća.
U pulsiranim laserima, uzorak mesta (singl - režim / multi - mod) je presudan:
Multimodni pulsirani laseri:
Spot:Distribucija energije je neujednačena, sa "sedlom" ili "ravnim {{0}" vrh ", a mjesto je obično veliko.
Gustina energije:Relativno nizak.
Primjene:Idealno za čišćenje velikih, slabo pristajući kontaminanti poput površinske hrđe (crvene hrđe), boje, premaza i mrlja za ulje. Visoko efikasan i relativno nizak trošak.
Jednosmeno - mod pulsirani laseri
Spot:Energija ima savršenu gasovnu distribuciju (najsvjetlije u sredini, smanjujući se prema ivicama), omogućujući da bude usredotočen na izuzetno malo mjesto.
Gustina energije:Izuzetno visoko! To je zato što je energija koncentrirana na vrlo malo mjesto.
Primjene:Idealno za čišćenje tvrdokornih kontaminanata.
Crvena hrđa:Lako se ukloni.
Crna hrđa:Svojom izuzetno visokom gustoćom energije i snažnom prodornom snagom, singl - mod pulserani laseri jedini su vrsta lasera sposobnog uklanjanja crne hrđe. Mogu razbiti guste crne slojeve hrđe.
Međutim, ima ograničenja:Čak i visok - moć singl - mod laser možda neće moći u potpunosti ukloniti crnu hrđu koja je duboko prodrla u supstrat. Površina može očistiti vrlo čisto i lijepo, ali ne može mijenjati oksidirano stanje podloge iznutra.
