Za pomocą lasera można usuwać rdzę, powłoki malarskie, sadzę, nagar, oleje, smary oraz część osadów przemysłowych. Skuteczność procesu zależy jednak nie tylko od rodzaju zabrudzenia, lecz także od jego grubości i składu oraz właściwości oczyszczanego materiału. Znaczenie mają również parametry urządzenia: moc, częstotliwość impulsów, prędkość prowadzenia głowicy i czas oddziaływania wiązki. Czyszczenie laserowe jest procesem bezkontaktowym, ale nie oznacza to, że w każdych warunkach pozostaje obojętne dla podłoża. Zbyt duża ilość dostarczonej energii może doprowadzić między innymi do przegrzania, przebarwienia lub zmiany struktury powierzchni. Z tego powodu właściwe prace powinny zostać poprzedzone próbą technologiczną.
Jedna wiązka, różne mechanizmy usuwania osadów
Oddziaływanie lasera zmienia się w zależności od właściwości usuwanej warstwy. Energia pochłaniana przez zanieczyszczenie może powodować jego szybkie nagrzanie, rozszerzenie, rozkruszenie, odspojenie lub częściowe odparowanie. Powstałe cząstki i opary są następnie odprowadzane ze stanowiska pracy.
Odpowiednio dobrane parametry pozwalają oddziaływać głównie na niepożądaną warstwę. Selektywność procesu wykorzystuje się między innymi przy przygotowywaniu elementów do spawania, malowania, klejenia oraz badań nieniszczących.
Rdza może być zdejmowana warstwa po warstwie
Laser nadaje się do usuwania produktów korozji z powierzchni stali i innych metali. Pod wpływem krótkich impulsów krucha warstwa tlenków zostaje rozbita i oddzielona od podłoża. Operator może prowadzić głowicę wyłącznie nad skorodowanym obszarem, dzięki czemu nie trzeba obrabiać całego elementu.
Rezultat zależy od głębokości korozji. Powierzchowny nalot zwykle można usunąć łatwiej niż wielowarstwową rdzę połączoną z ubytkami materiału. Oczyszczenie nie odbudowuje również metalu utraconego wskutek korozji. Jeżeli odsłonięta powierzchnia ma pozostać odporna na działanie wilgoci, po zakończeniu prac może wymagać ponownego zabezpieczenia.
Przy farbie liczą się jej skład i grubość
Wiązka laserowa może usuwać lakiery, farby oraz inne powłoki ochronne. Materiał jest stopniowo odspajany lub rozkładany, dlatego możliwe jest oczyszczanie wybranego fragmentu, na przykład spoiny albo miejsca przeznaczonego do naprawy. Technologia sprawdza się także wtedy, gdy trzeba ograniczyć mechaniczną ingerencję w podłoże.
Nie każda powłoka reaguje jednak tak samo. Na przebieg prac wpływają rodzaj spoiwa, pigment, liczba warstw i ich łączna grubość. Przy rozległych powierzchniach pokrytych grubą farbą konieczne może być wykonanie wielu przejść. W takich warunkach laser nie zawsze będzie szybszy od odpowiednio dobranej metody mechanicznej lub indukcyjnej.
Sadza i nagar wymagają ostrożności na porowatym podłożu
Technologię można wykorzystywać do usuwania sadzy z elementów metalowych, kominków, urządzeń przemysłowych oraz wybranych powierzchni z cegły i kamienia. Laser pozwala pracować punktowo i nie wymaga zwilżania oczyszczanego obszaru, co może mieć znaczenie podczas renowacji obiektów, których nie powinno się nasycać wodą.
W przypadku kamienia, cegły i innych materiałów porowatych trzeba uwzględnić ich niejednorodność, wcześniejsze naprawy oraz obecność warstw ochronnych. Próbę wykonuje się w mało widocznym miejscu, aby ocenić nie tylko stopień usunięcia sadzy, lecz także ewentualną zmianę koloru lub faktury.
Oleje i smary można usunąć, ale potrzebny jest skuteczny odciąg
Laser może oczyszczać metal z cienkich warstw oleju, smaru oraz pozostałości eksploatacyjnych. Pod wpływem energii substancje te nagrzewają się, odrywają od podłoża i częściowo przechodzą w postać aerozolu lub oparów. Wymaga to zastosowania miejscowego odciągu oraz filtracji dostosowanej do składu usuwanego materiału.
Gruby osad olejowy często zawiera pył, opiłki metalu, związki nieorganiczne i inne stałe zanieczyszczenia. W takim przypadku samo działanie wiązki może nie wystarczyć. Usunięcie nadmiaru osadu przed rozpoczęciem właściwego procesu pozwala ograniczyć emisję produktów rozkładu i ułatwia dotarcie do powierzchni elementu.
Co przemawia za zastosowaniem tej technologii?
Czyszczenie za pomocą lasera może być korzystnym rozwiązaniem, gdy liczą się precyzja, ograniczenie ilości dodatkowych materiałów oraz możliwość pracy na zamontowanym elemencie. Do najważniejszych cech procesu należą:
- brak konieczności używania ścierniwa i wody,
- możliwość oczyszczania wyłącznie wybranego obszaru,
- łatwe dostosowanie parametrów do rodzaju powłoki,
- ograniczenie mechanicznego nacisku na powierzchnię,
- możliwość przygotowania elementu do dalszej obróbki.
Metoda ma również ograniczenia. Wiązka musi docierać bezpośrednio do zabrudzenia, a bardzo grube powłoki mogą wymagać długiej obróbki. Konieczne jest ponadto wydzielenie strefy pracy, zabezpieczenie jej przed dostępem osób postronnych oraz wychwytywanie powstających pyłów i oparów.
Najpierw próba, później właściwe czyszczenie
Nie istnieje jeden zestaw parametrów odpowiedni dla każdej warstwy rdzy, farby, sadzy czy smaru. Przed rozpoczęciem prac trzeba rozpoznać materiał podłoża, skład zanieczyszczenia oraz oczekiwany efekt. Jeśli potrzebna jest ocena elementu i dobór metody do konkretnego zastosowania, profesjonalną usługę czyszczenia laserowego oferuje PROSTE. Próba technologiczna pozwala ustalić tempo pracy, liczbę przejść i poziom energii potrzebny do oczyszczenia powierzchni bez niepożądanej ingerencji w jej właściwości.
