Podstawowa zasada usuwania rdzy laserowymi:
Kluczem do skuteczności usuwania rdzy laserowymi nie jest „spalanie” rdzy, ale w „efekcie fotoakustycznym”.
Absorpcja laserowa przez warstwę rdzy:Rust (Fe₂o₃, Fe₃o₄) ma wysoką szybkość absorpcji laserów o określonych długościach fali (takich jak światło podczerwieni 1064 Nm), podczas gdy czysty metalowy podłoże ma wysoki współczynnik odbicia.
Szybka konwersja energii: Po natychmiastowym wchłanianiu wysokiej energii warstwa rdzy doświadcza szybkiego wzrostu temperatury, wibrowania, odparowywania i przekształcania w plazmę.
Natychmiastowe złuszczanie: Te podgrzewane, rozszerzające się materiały generują fale uderzeniowe, które „wysadzają” lub złuszczają warstwę rdzy powierzchniowej. Podłoże odzwierciedla jednak większość energii, pozostając w dużej mierze nieuszkodzona.
W - Analiza głębokości: typy rdzy i kompatybilność lasera
1. Czerwona rdza (Fe₂o₃)
Charakterystyka: Luźne i porowate, zwykle znajdujące się na powierzchni materiału („pływającą rdzę”). Ma słabe wiązanie z podłożem.
Trudność czyszczenia: Łatwy.
Powód: Jego luźna struktura pozwala na łatwe przenikanie energii laserowej i szybkie usuwanie jej. Nawet lasery o niskiej gęstości energii mogą go skutecznie usunąć.
2. Czarna rdza (fe₃o₄)
Charakterystyka:Gęsty, twardy i stabilny, zwykle wskazujący, że utlenianie wniknęło głęboko do podłoża i jest z nim silnie związane. Często jest to produkt dalszego utleniania lub długiego - korozja czerwonej rdzy w określonych warunkach.
Trudność czyszczenia: Niezwykle trudne.
Powód:
Gęstość:Gęsta struktura utrudnia laserze penetrację i całkowite usunięcie go za jednym razem.
Przyczepność: Silnie związany z podłożem, wymagając większej gęstości energii w celu złamania tego wiązania.
Problem głębokości: Czarna rdza często „zakorzeniła się” głęboko w podłożu. Jako technologia oczyszczania powierzchni leczenie laserowe ma ograniczoną głębokość działania. Nawet jeśli powierzchnia zostanie oczyszczona, tlenek żelaza w środku może wkrótce pojawić się na powierzchni, tworząc nową rdzę.
Wybór typu lasera: Dlaczego „ciągłe” lasery są gorsze od „pulsowanych” laserów
Ciągłe działanie laserowe: Ciągle wypowiada energię, jak ciągle podgrzewane „lutownicze”.
Wady: Ciepło gromadzi się i ciągle prowadzi. Podczas usuwania rdzy duża ilość ciepła jest przenoszona do metalowego podłoża, powodując przegrzanie, odkształcenie, a nawet uszkodzenie. Brakuje mu natychmiastowej siły uderzenia, aby usunąć mocno związaną czarną rdzę.
Zastosowania:Rzadko używane do precyzyjnego usuwania rdzy, ale może być używane do dużego obszaru -, grubego i luźnego usuwania rdzy, gdzie uszkodzenie podłoża nie stanowi problemu.
Pulsowany laser (wybór głównego nurtu)
Działanie:Natychmiast uwalnia wysoką energię w wyjątkowo krótkich impulsach (nanosekunda, pikosekunda, a nawet femtosekunda), jak wysoka - „młot”.
Zalety:Każdy impuls trwa tylko krótki czas, uniemożliwiając przenoszenie ciepła do podłoża, osiąganie „przetwarzania zimnego” i ochronę podłoża. Ponadto natychmiastowa wysoka gęstość mocy generuje potężną falę uderzeniową, skutecznie usuwając zanieczyszczenia.
W laserach pulsacyjnych wzorzec punktowy (tryb single - tryb/multi -) jest kluczowy:
LASERY PULSOWANE Multimodowe:
Miejsce:Rozkład energii jest nierówny, z kształtem „siodła” lub „płaskiego -, a miejsce jest zwykle duże.
Gęstość energii:Stosunkowo niski.
Zastosowania:Idealny do czyszczenia dużych, słabo przylegających zanieczyszczeń, takich jak rdza powierzchniowa (czerwona rdza), farba, powłoki i plamy oleju. Bardzo wydajny i stosunkowo niski koszt.
Single - lasery pulsowane
Miejsce:Energia ma idealny rozkład Gaussa (najjaśniejszy w środku, malejący w kierunku krawędzi), umożliwiając skupienie się na bardzo małym miejscu.
Gęstość energii:Niezwykle wysoki! Wynika to z faktu, że energia jest skoncentrowana w bardzo małym miejscu.
Zastosowania:Idealny do czyszczenia upartych zanieczyszczeń.
Czerwona rdza:Łatwo usunięte.
Czarna rdza:Dzięki wyjątkowo wysokiej gęstości energii i potężnej mocy penetrującej, pojedyncze lasery pulsowane w trybie- są jedynym rodzajem lasera zdolnego do usunięcia czarnej rdzy. Mogą rozbić gęste czarne warstwy rdzy.
Ma jednak ograniczenia:Nawet Laser trybowy High - singiel - może nie być w stanie całkowicie usunąć czarnej rdzy, która przeniknęła głęboko do podłoża. Może oczyścić powierzchnię bardzo czysto i pięknie, ale nie może zmienić stanu utlenionego podłoża w środku.
