La limpieza con láser es un proceso respetuoso con el medio ambiente que se utiliza para eliminar óxido, pintura, óxidos y otros contaminantes de las superficies metálicas. Debido a su eficacia, se utiliza en un número cada vez mayor de aplicaciones. La limpieza con láser requiere un láser de fibra pulsada (generalmente de 50 vatios o más). Los métodos tradicionales de limpieza industrial suelen considerarse tediosos (y con razón). La eliminación del óxido puede llevar mucho tiempo y ser laboriosa. La eliminación de óxido puede implicar productos químicos nocivos específicos de cada material que debe eliminarse. En algunos casos, quitar la pintura mediante chorro de arena puede dañar el metal subyacente. Tratar estos problemas suele ser costoso, pero la limpieza con láser está cambiando eso: es una solución rentable que reduce el tiempo de limpieza y el mantenimiento. Las soluciones de limpieza láser pueden superar muchos de los problemas que enfrentan la eliminación de óxido y otras aplicaciones de limpieza industrial. Al seleccionar el material específico que se va a eliminar, los láseres de fibra proporcionan una solución rápida y fácil de configurar para muchas industrias.
1. Todos los materiales tienen un umbral de ablación.
La ablación con láser ocurre cuando se usa un rayo láser para eliminar capas o recubrimientos de material. Este es el proceso detrás de todas las aplicaciones de limpieza con láser. Eliminación de óxido del acero con láser. Cuando el haz incide en la superficie, los enlaces moleculares de la capa de polvo u óxido se rompen y son expulsados del sustrato. En términos menos técnicos, se puede imaginar que la capa a eliminar simplemente se evapora mediante un rayo láser. Una forma sencilla de comprender la importancia del umbral de ablación es compararlo con lanzar una pelota a través de una pared. Si no lo lanzas lo suficientemente alto, nunca volará hacia el otro lado. Aunque lances la pelota mil veces, siempre fallarás. Lo mismo se aplica a la eliminación de óxido con láser. Puedes disparar un rayo láser mil veces, pero mientras la energía esté por debajo del umbral de ablación del material con el que estás trabajando, no se eliminará nada. Ahora bien, cada material tiene propiedades diferentes y, por tanto, enlaces moleculares diferentes. Es decir, cada material tiene un umbral de ablación específico. Para eliminar con éxito una capa de un material determinado, la energía entregada por el rayo láser debe estar por encima del umbral de ablación de ese material en particular.
2. El material se puede eliminar de forma muy selectiva
Sigamos nuestra analogía. Imagine que hay una segunda pared más alta detrás de la primera pared y se lanza una pelota con la energía suficiente para pasar la primera pared, pero no la suficiente para pasar la segunda pared. La pelota rebotará en la segunda pared y caerá entre las dos paredes. Una vez más, no importa cuántas veces lances la pelota, siempre obtendrás el mismo resultado. Pasarás la primera pared, pero nunca la segunda. Dado que cada material tiene un umbral de ablación, la limpieza con láser puede diferenciar entre dos o más materiales al intentar eliminar capas no deseadas de un objeto. Dada una diferencia suficientemente grande en los umbrales de ablación entre materiales, es posible seleccionar qué material eliminar (es decir, el material con un umbral de ablación más bajo) sin afectar a otros materiales. Por ejemplo, los umbrales de eliminación de óxido son mucho más bajos que los de metales comunes como el acero y el aluminio. Lo mismo ocurre con las pinturas y los aceites. La gran diferencia entre los dos valores permite que los contaminantes y los recubrimientos se evaporen por completo sin dañar el sustrato subyacente. Simplemente no hay suficiente energía para causar daño.
3. Una ráfaga potente pero corta significa una eliminación más rápida
Puede pensar en la ablación con láser como algo similar al tallado de piedra con un martillo y un cincel. Puedes usar un martillo pequeño para hacer muchos golpes pequeños en tu cincel. Alternativamente, puede utilizar un martillo más grande para aprovechar más fuerza, reduciendo así la cantidad de golpes necesarios y aumentando la velocidad de extracción. La idea es la misma que la limpieza con láser, excepto que solo desea eliminar una capa de material: los contaminantes. Los sistemas de limpieza por láser de fibra pueden eliminar cualquier capa determinada mediante dos métodos diferentes. Los rayos láser son ondas de luz continuas o pulsadas a una velocidad de repetición determinada. Aunque los resultados son casi idénticos, las velocidades de eliminación varían según el método. Para una superficie determinada, poner la misma cantidad de energía en un pulso corto aumenta la potencia. Es como usar un martillo más grande. Los rayos láser pulsados son más eficientes que los rayos continuos y proporcionan tasas de eliminación más rápidas. Si bien los pulsos láser cortos limpian las superficies más rápido, también garantizan que el material subyacente no se sobrecaliente.
4. Sin consumibles y respetuoso con el medio ambiente
Dado que este método de limpieza solo utiliza un rayo láser para evaporar la capa que se elimina, prácticamente no se necesitan consumibles. Esa es la belleza de los láseres: simplemente conecte el enchufe y estará listo para comenzar. Es importante destacar que los láseres no utilizan productos químicos ni disolventes. Esto hace que la limpieza de superficies con láser sea una de las soluciones seguras para eliminar óxido y revestimientos. No solo no hay residuos químicos que eliminar, sino que los empleados están completamente seguros cuando trabajan cerca de máquinas de limpieza láser que cumplen con los estándares internacionales de seguridad láser. Los empleados no necesitan equipo de protección personal y no tienen que lidiar con esos desagradables químicos. Dicho esto, dado que la limpieza con láser vaporiza los materiales y los convierte en humo, debe instalar un sistema de extracción de humo cerca del láser para garantizar que no se liberen al aire partículas de pintura, aceite o polvo.
5. La limpieza con láser es de interés para una variedad de aplicaciones industriales.
Eliminación de residuos de caucho quemado de los moldes de neumáticos; dar nueva vida a tuberías viejas; limpieza de tuberías en centrales nucleares; y proyectos aún más grandes, como quitar pintura de puentes oxidados y preparar superficies para soldar, son posibles a partir de proyectos de limpieza láser industrial que se benefician. Esta tecnología de limpieza sin contacto se puede utilizar en innumerables aplicaciones industriales. La única limitación es la capacidad de diferenciar entre el material a eliminar y el material a proteger. Actualmente, las aplicaciones comunes de limpieza con láser incluyen el pretratamiento de soldadura para eliminar el óxido y otros contaminantes de las áreas de soldadura; tratamiento post-soldadura para eliminación de óxidos del aluminio y acero inoxidable; tratamiento superficial con láser para maximizar la adhesión de la pintura; de aleaciones especiales Eliminación por láser de óxidos de lingotes; eliminación de recubrimientos inmediatamente después de los procesos de recubrimiento para reemplazar el enmascaramiento parcial en las líneas de producción; decapado de piezas desguazadas por defectos de pintura; La ablación por láser no solo se usa para la limpieza, sino que también se usa ampliamente en otras industrias.
Penny Xu
Penny Xu – Gerente General, Proyectos de Fabricación Aditiva de Metales. El Sr. Penny Xu es un experimentado Gerente General y experto estratégico en el sector de la fabricación aditiva de metal, desempeñando un papel fundamental como puente entre la tecnología y el negocio. Con una excepcional perspectiva macro y capacidad de integración de recursos, supervisa el despliegue comercial y la ejecución estratégica de proyectos de fabricación aditiva de metal. Su principal responsabilidad es interactuar a fondo con las tendencias de vanguardia del mercado y los requisitos técnicos de los clientes de alto nivel. Se destaca por identificar los principales desafíos de los clientes en cuanto a rendimiento, costo y plazos de entrega, y traducir estas necesidades en informes técnicos claros y prácticos. Basándose en…