A lézeres rozsda eltávolításának alapelve:
A lézer rozsda eltávolításának hatékonyságának kulcsa nem a "égő" rozsda, hanem a "fotoakusztikus hatás".
Lézerelnyelés a rozsda réteg által:A rozsda (Fe₂o₃, Fe₃o₄) magas abszorpciós sebességgel rendelkezik a specifikus hullámhosszú lézereknél (például 1064 nm infravörös fény), míg a tiszta fém szubsztrátnak nagy a reflexiós képessége.
Gyors energia -átalakítás: Miután azonnal elnyeli a nagy energiát, a rozsda réteg gyors hőmérséklet -növekedést mutat, rezeg, párologtat és plazmává alakul át.
Pillanatnyi hámlasztás: Ezek a fűtött, bővülő anyagok sokkhullámokat generálnak, amelyek "robbantanak" vagy hámlasztják a felületi rozsda réteget. A szubsztrát azonban az energia nagy részét tükrözi, nagymértékben sértetlenül.
A - mélység elemzésben: rozsda típusok és lézer kompatibilitás
1. Vörös rozsda (Fe₂o₃)
Jellemzők: Laza és porózus, jellemzően az anyag felületén ("lebegő rozsda"). Gyenge kötéssel rendelkezik a szubsztráttal.
Takarítási nehézségek: Könnyű.
Ok: Laza szerkezete lehetővé teszi a lézerenergia számára, hogy könnyen behatoljon és gyorsan eltávolítsa. Még az alacsony energiájú sűrűségű lézerek is hatékonyan eltávolíthatják azt.
2. Fekete rozsda (fe₃o₄)
Jellemzők:Sűrű, kemény és stabil, tipikusan jelezve, hogy az oxidáció mélyen behatolt a szubsztrátba, és erősen ragaszkodik hozzá. Ez gyakran a további oxidáció vagy a hosszú - rozsda korróziójának eredménye meghatározott körülmények között.
Takarítási nehézségek: Rendkívül nehéz.
Ok:
Sűrűség:A sűrű szerkezet megnehezíti a lézer behatolását, és egyszerre teljesen eltávolítja.
Tapadás: Erősen ragaszkodva a szubsztráthoz, és nagyobb energia sűrűségre van szükség a kötés megsértéséhez.
Mélységkérdés: A fekete rozsda gyakran "gyökerezik" mélyen a szubsztrátba. Felszíni kezelési technológiaként a lézerkezelés korlátozott mélységű. Még akkor is, ha a felületet megtisztítják, a belső belső oxid hamarosan újra megjelenik a felületen, új rozsda képezve.
Lézer típus kiválasztása: Miért alacsonyabbak a "folyamatos" lézerek a "impulzusos" lézereknél?
Folyamatos lézeres működés: Folyamatosan ad ki energiát, mint egy folyamatosan fűtött "forrasztóparancsot".
Hátrányok: A hő felhalmozódik és folyamatosan vezet. A rozsda eltávolítása közben nagy mennyiségű hő kerül a fémszubsztrátba, túlmelegedést, deformációt és akár károsodást okozva. Hiányzik a pillanatnyi ütési erő a szorosan ragasztott fekete rozsda eltávolításához.
Alkalmazások:Ritkán használják a precíziós rozsda eltávolításához, de felhasználhatók nagy - területre, vastag és laza rozsda eltávolításra, ahol a szubsztrát károsodása nem jelent aggodalmat.
Impulzusos lézer (mainstream választás)
Művelet:Azonnal felszabadítja a nagy energiát rendkívül rövid impulzusokban (nanosekundum, pikosekundum vagy akár femtosekundum), mint egy magas - frekvencia "Hammer" sztrájkoló.
Előnyök:Mindegyik impulzus csak rövid ideig tart, megakadályozva, hogy a hő átvi a szubsztrátot, elérje a "hidegfeldolgozást" és védi a szubsztrátot. Ezenkívül a pillanatnyi nagy teljesítményű sűrűség erőteljes sokkhullámot generál, amely hatékonyan eltávolítja a szennyező anyagokat.
Az impulzusos lézerekben a foltminta (single - mód/multi - mód) döntő jelentőségű:
Multimódus impulzusos lézerek:
Folt:Az energiaeloszlás egyenetlen, "nyereg" vagy "lapos - top" formával, és a folt általában nagy.
Energia sűrűség:Viszonylag alacsony.
Alkalmazások:Ideális nagy, gyengén tapadó szennyező anyagok, például felszíni rozsda (piros rozsda), festék, bevonatok és olajfoltok tisztításához. Nagyon hatékony és viszonylag alacsony költség.
Single - mód impulzusos lézerek
Folt:Az energia tökéletes Gauss -eloszlással rendelkezik (középen a legfényesebb, a szélek felé csökken), lehetővé téve, hogy egy rendkívül kicsi helyre összpontosítson.
Energia sűrűség:Rendkívül magas! Ennek oka az, hogy az energia egy nagyon kicsi helyre koncentrálódik.
Alkalmazások:Ideális makacs szennyeződések tisztításához.
Piros rozsda:Könnyen eltávolítható.
Fekete rozsda:Rendkívül nagy energia sűrűségével és erőteljes behatoló teljesítményével az egyetlen - üzemmódú lézerek az egyetlen típusú lézer, amely képes eltávolítani a fekete rozsist. Bonthatják a sűrű fekete rozsda rétegeket.
Ugyanakkor korlátozásai vannak:Még egy magas - - módos lézer teljesítménye sem képes teljes mértékben eltávolítani a fekete rozsdát, amely mélyen behatolt a szubsztrátba. Nagyon tisztán és szépen képes megtisztítani a felületet, de nem tudja megváltoztatni a szubsztrát oxidált állapotát.
