Technologia

Światło lasera jest wiązką wyemitowanych przez źródło fotonów charakteryzujących się tym samym kierunkiem propagacji, tą samą długością fali oraz identyczną energią. Wyemitowana wiązka lasera absorbowana jest przez naświetlaną powierzchnie przekazując jej swoją energię. W pewnym momencie przekracza ona wartość krytyczną zwaną progiem ablacyjnym, dochodzi wtedy do rozerwania połączeń pomiędzy cząsteczkami materiału i tym samym oderwania ich z naświetlanej powierzchni. Materiał sublimuję, przechodząc bezpośrednio ze stanu stałego w stan gazowy z pominięciem fazy ciekłej. Cały proces usuwania materiału z wykorzystaniem wysokoenergetycznej wiązki promieniowania laserowego nazywamy ablacją laserową.

Ablacja Laserowa

Czym jest ablacja laserowa.

Czyszczenie laserowe wykorzystuje mechanizm ablacji, aby skutecznie usuwać zanieczyszczenia z obrabianych powierzchni. Odpowiednia długość fali promieniowania laserowego oraz optymalne parametry procesu sprawiają, że światło wyemitowane ze źródła laserowego, zostaje pochłonięte przez nawarstwienia znajdujące się na czyszczonej powierzchni, natomiast reszta promieniowania zostaje całkowicie odbita od powierzchni materiału podłoża.

W procesie tym wykorzystywana jest różnica absorpcyjności, która jest współczynnikiem opisującym wartość energii przenoszonej przez światło o konkretnej długości fali, która może zostać pochłonięta przez naświetlany materiał. Różnica ta jest zupełnie inna dla metali i zanieczyszczeń na powierzchni naświetlanego materiału. Energia zaabsorbowana przez nawarstwienia powoduje w pewnym momencie rozrywanie połączeń pomiędzy jej pojedynczymi cząstkami.

Podczas gwałtownego odparowania nawarstwień generowana jest fala akustyczna, która w pierwszej kolejności porusza się w kierunku materiału podłoża jednak po odbiciu od granicy pomiędzy nim, a nawarstwieniami zaczyna poruszać się w przeciwnym kierunku wspomagając efekt "wyrzucania" oderwanych cząsteczek nawarstwień w powietrze.


Głowica ze skanem liniowym

Głowice czyszczące typu Linear charakteryzują się skanem liniowym, który przy optymalnej parametryzacji zapewnia doskonałą penetrację naświetlanej powierzchni. Głowice czyszczące tego typu posiadają możliwość manipulacji w czasie obróbki prędkością obrotu zwierciadła oraz szerokością skanu roboczego.

Przy odpowiedniom skorelowaniu ze sobą parametrów głowicy, oraz częstotliwości padania impulsów promieniowania laserowego jesteśmy w stanie uzsykać skan roboczy optymalnie penetrujący każdy rodzaj nawartswienia przekazujący przy tym minimalną ilość ciepła do materiału podłoża.

Głowice typu Linear doskonale sprawdzają się tam, gdzie potrzebna jest możliwosć szybkiej manipulacji skanem roboczym bez wstrzymywania pracy urządzenia czyszczącego.


Głowica ze skanem 2D

Głowice czyszczące typu Two-Dimensional charakteryzują się dwuwymiarowym skanem roboczym, który doskonale penetruje naświetlaną powierzchnię. Dzięki możliwości zaprogramowania różnych wariantów trybu pracy głowicy możliwe jest dostosowanie czyszczenia wybranych powłok z dowolnej powierzchni.

Głowice w trybie pracy dwuwymiarowej dzięki szerokiemu zakresowi manipulacji wiązki padającej na obrabiany materiał optymalizują proces czyszczenia, zapewniają odpowiednie rozproszenie ciepła po naświetlanej powierzchni oraz ułatwiają czyszczenie poprzez powtarzalność przejść skanu roboczego.

Głowice typu Two-Dimensional doskonale sprawdzają się wszędzie, gdzie potrzebna jest większa kontrola nad emitowanym promienioawniem penetrującym naświetlaną powierzchnie.


Źródło Lasera typu MOPA

Jest to typ źródeł wykorzystujący wzmacnianie boczne wiązki wyemitowanej przez źródło laserowe dodatkowym wzmacniaczem optycznym. Źródła tego typu nazywane są potocznie laserami MOPA (ang. Master Oscillator Power Amplifier), co w wolnym tłumaczeniu oznacza Wzmocnienie Mocy Głównego Generatora. Wzmacniacz optyczny to urządzenie, które odbiera pewien sygnał wejściowy i generuje sygnał wyjściowy o większej mocy optycznej. Sygnałami wejściowymi i wyjściowymi w tym przypadku jest wiązka promieniowania laserowego rozchodząca się we włóknie światłowodu.

Wzmocnienie odbywa się w, tzw. medium wzmacniającym, które musi być „pompowane” z zewnętrznego źródła. Medium, które jest nośnikiem wzmocnienia w tym przypadku jest włókno domieszkowane jonami ziem rzadkich takimi jak erb, neodym, iterb, prazeodym lub tul, stanowiące rdzeń zewnętrznie pompowanego światłowodu.

Aktywna mieszanka „bombardowana” jest dodatkowym zewnętrznym światłem laserowym, które rozchodzi się dalej w światłowodzie razem z wiązką wydostającą się z głównej diody pompującej. Ze względu na zewnętrzne wzmacnianie wiązki propagującej w światłowodzie, lasery tego typu umożliwiają oddzielne manipulowanie szerokim zakresem czasu trwania oraz częstotliwości padania impulsów promieniowania laserowego. Przekłada się to bezpośrednio na poprawę jakości emitowanej wiązki oraz większą kontrolę nad wielkością strefy wpływu ciepła w naświetlanym materiale.


Źródło Lasera typu Q-SWITCH

Jest to typ źródeł wykorzystujący modulacje dobroci rezonatora przy pomocy przełączników Q – Switch ( z ang. Quality factor). Dobroć rezonatora laserowego jest miarą strat energii w układzie. Im mniejsze jej straty tym większa dobroć całego układu. W tej metodzie cała energia magazynowana jest we wnęce optycznej do momentu aż przełącznik dobroci określa ją na niskim poziomie.

Po przełączeniu dobroci do stanu wysokiego następuje uwolnienie całej zmagazynowanej energii w postaci jednego impulsu. Modulatory strat energii rezonatora wykorzystywane są zatem do zwiększania mocy szczytowej wiązki promieniowania laserowego poprzez kontrolowane emitowanie tylko tych impulsów charakteryzujących się największą energią.

Źródła laserowe tego typu charakteryzują się węższym zakresem częstotliwości padania impulsów emitowanego promieniowania laserowego oraz sztywnym przedziałem czasu trwania impulsów. Jest on modyfikowany automatycznie przez źródło laserowe. Jednak ze względu na mniej złożoną budowę źródła osiągają większą energię impulsu, co wpływa bezpośrednio na zwiększenie wydajności czyszczenia.


Zalety laserowego czyszczenia powierzchni

Urządzenia charakteryzują się wysoką niezawodnością przy minimalnej potrzebie dokonywania konserwacji, szybkiej konfiguracji parametrów oraz łatwością obsługi. Nie wymagają specjalistycznych gazów i części eksploatacyjnych.
Wszechstronne
Bezinwazyjne
Selektywne
Ekologiczne

WSZECHSTRONNE - czyszczenie ablacyjne może być stosowane na wielu powierzchniach. Doskonale nadaje się do usuwania rdzy, zanieczyszczeń eksploatacyjnych, powłok lakierniczych, tłuszczu, pyłów z podłoży stalowych, aluminiowych, kamiennych oraz drewnianych. Ponadto, odpowiednie sparametryzowanie urządzenie pozwala na wykorzystywanie go do obrabiania bardzo delikatnych i filigranowych powierzchni.

BEZINWAZYJNE - skoncentrowana wiązka promieniowania laserowego pochłaniana jest przez zanieczyszczenia znajdujące się na powierzchni materiału. Mechanizmy ablacji prowadzą do sublimacji nawarstwień z powierzchni podłoża. Oznacza to bezpośrednie przejście cząstek zanieczyszczeń ze stanu stałego w stan gazowy. Odpowiednia długość fali urządzenia oraz właściwe parametry procesu gwarantują usuwanie z naświetlanej powierzchni niepotrzebnych nawarstwień, pozostawiając materiał podłoża nienaruszonym.

SELEKTYWNE - odpowiednia parametryzacja lasera czyszczącego pozwala na kontrolowane usuwanie zanieczyszczeń, bez naruszania wybranych fragmentów usuwanej warstwy. Szeroki zakres częstotliwości, odpowiednio duża moc emitowanej wiązki oraz właściwe ustawienie parametrów głowicy, umożliwia usuwanie tylko wybranych części zanieczyszczeń z obrabianej powierzchni oraz zapewnia powtarzalność procesu.

EKOLOGICZNE - czyszczenie laserowe nie wykorzystuje żadnych dodatkowych środków ściernych ani chemicznych podczas procesu. Jedynym czynnikiem powstającym podczas obróbki są odparowane z powierzchni cząsteczki nawarstwień, które odciągane są z miejsca roboczego do zbiornika na odpady lub wyrzucane do atmosfery. Ponadto, urządzenia laserowe wykorzystywane w procesie czyszczenia zużywają niewielką ilość prądu.


Seria Laserów Czyszczących

Podział laserów czyszczących ze względu na gabaryty oraz moc lasera.

Seria Compact

Z uwagi na niewielkie gabaryty seria compact doskonale nadaje się do pracy w miejscach gdzie wymagana jest duża mobilność. Odpowiednie sparametryzowanie urządzenia gwarantuje satysfakcjonujące efekty czyszczenia. Seria compact odpowiednio sprawdzi się w procesach usuwania rdzy, tłuszczu, zanieczyszczeń spawalniczych oraz wszelkich nawarstwień technologicznych.

Seria Medium Power

Lasery czyszczące z serii medium przeznaczone są do obszarów gdzie wymagana jest szybsza efektywność czyszczenia. System chłodzenia wodą gwarantuje stabilizacje urządzenia, która pozwala na kilkugodzinną ciągłą pracę maszyny. Odpowiednia parametryzacja mocy oraz częstotliwości padania impulsów pozwolą na usunięcie wszelkiego rodzaju nawarstwień. Lasery czyszczące średniej mocy doskonale nadają się do czyszczenia rdzy, tłuszczu, zanieczyszczeń technologicznych, tworzyw sztucznych, powłok lakierniczych oraz wszelkich zanieczyszczeń naturalnych na powierzchniach niemetalowych.

Seria High Power

Seria urządzeń dużej mocy doskonale radzi sobie w przypadkach gdzie wymagana jest najwyższa wydajność. Lasery z tej serii w ekspresowym tempie są w stanie usunąć nawet najgrubsze nawarstwienia. Odpowiednia parametryzacja maszyny umożliwia usuwanie zanieczyszczeń z dowolnej powierzchni. Dzięki wysokiej mocy urządzeń możliwe jest optymalnie duże zwiększenie pasma roboczego co pozwoli na znacznie szybsze czyszczenie dużych powierzchni. Lasery czyszczące z serii dużej mocy doskonale nadają się do usuwania rdzy, tłuszczy, tworzyw sztucznych, powłok lakierniczych, zanieczyszczeń technologicznych, zanieczyszczeń naturalnych na powierzchniach niemetalowych oraz wiele innych.


Tabela wydajności

Tabela szacunkowej wydajności czyszczenia dla wybranych powłok z wykorzystaniem urządzeń o zbliżonych parametrach pracy.

Wydajność czyszczenia laserowego dla wybranych powłok

Uwaga: Poniższe wartości mogą służyć jedynie jako punkt odniesienia, rzeczywiste wartości mogą różnić się ze względu na warunki otoczenia itp..

Moc

Rodzaj zabrudzenia

Grubość warstwy

Rdzeń światłowodu

Jakość wiązki

Zakres częstotliwości

Czas trwania impulsu

Soczewka ogniskująca

średnica zogniskowanej plamki

Maksymalna energia impulsu

Wydajność (określona doświadczalnie)

100W

Tlenki

≤25μm

30μm

1.6

20-1000kHz

10-350ns

f=254

85μm

1mJ

5m2/h

≤50μm

f=254

85μm

2.5m2/h

>50μm

f=160

53μm

1.5m2/h

Rdza

≤50μm

f=254

85μm

3m2/h

≤100μm

f=160

53μm

2m2/h

>100μm

f=160

85μm

1m2/h

Farba/ lakiery

≤50μm

f=254

85μm

1m2/h

≤100μm

f=160

53μm

0.5m2/h

>100μm

f=160

53μm

0.2m2/h

Brud / warstwy węglowe

≤25μm

f=254

85μm

3m2/h

≤50μm

f=160

53μm

2m2/h

>50μm

f=160

53μm

1m2/h

200W

Tlenki

≤25μm

100μm

10

10-50kHz

90-130ns

f=210

57μm

10mJ

9m2/h

≤50μm

f=160

43μm

4.5m2/h

>50μm

f=160

43μm

3m2/h

Rdza

≤50μm

f=210

57μm

6m2/h

≤100μm

f=160

43μm

3m2/h

>100μm

f=160

43μm

1.5m2/h

Farba/ lakiery

≤50μm

f=210

57μm

2m2/h

≤100μm

f=160

43μm

1m2/h

>100μm

f=160

43μm

0.5m2/h

Brud / warstwy węglowe

≤25μm

f=210

57μm

5m2/h

≤50μm

f=160

43μm

3m2/h

>50μm

f=160

43μm

2m2/h

300W

Tlenki

≤25μm

100μm

10

20-50kHz

120-140ns

f=210

71μm

12.5mJ

12m2/h

≤50μm

f=160

54μm

6m2/h

>50μm

f=160

54μm

4m2/h

Rdza

≤50μm

f=210

71μm

8m2/h

≤100μm

f=160

54μm

4m2/h

>100μm

f=160

54μm

2m2/h

Farba/ lakiery

≤50μm

f=210

71μm

2.5m2/h

≤100μm

f=160

54μm

1.2m2/h

>100μm

f=160

54μm

0.6m2/h

Brud / warstwy węglowe

≤25μm

f=210

71μm

7m2/h

>50μm

f=160

54μm

5m2/h

≤50μm

f=160

54μm

3m2/h

500W

Tlenki

≤25μm

200μm

62.5

10-50kHz

90-160ns

f=210

89μm

25mJ

15m2/h

≤50μm

f=160

68μm

7.5m2/h

>50μm

f=160

68μm

5m2/h

Rdza

≤50μm

f=210

89μm

12m2/h

≤100μm

f=160

68μm

6m2/h

>100μm

f=160

68μm

3m2/h

Farba/ lakiery

≤50μm

f=210

89μm

5m2/h

≤100μm

f=160

68μm

3m2/h

>100μm

f=160

68μm

1.5m2/h

Brud / warstwy węglowe

≤50μm

f=210

89μm

10m2/h

≤100μm

f=160

68μm

7m2/h

>100μm

f=160

68μm

5m2/h

 

Tabela przedstawiająca szacunkową wydajność czyszczenia dla wybranych powłok z wykorzystaniem urządzeń o zbliżonych parametrach pracy.

Layout Options

Which layout option you want to use?

Color Schemes

Which theme color you want to use? Select from here.

Background Patterns

Which background pattern you want to use?

Background Images

Which background image you want to use?