Laserové odstraňování rzi VS tradiční odstraňování rzi

Laserové svařování je vysoce přesná metoda svařování, která využívá laserový paprsek k roztavení materiálu obrobku a po ochlazení vytvoří svar. Při laserovém svařování hraje klíčovou roli plyn. Ochranný plyn ovlivňuje nejen tvorbu svarového švu, kvalitu svarového švu, průnik svarového švu a šířku průniku, ale také přímo ovlivňuje kvalitu a účinnost laserového svařování. Jaké plyny jsou potřebné pro laserové svařování? Tento článek se podrobně podívá na význam plynů pro laserové svařování, používané plyny a na to, co dělají.

Co je laserové odstraňování rzi?

Laserové odstraňování rzi je bezkontaktní proces čištění, který využívá laserový paprsek k odstranění rzi a oxidů z různých kovových povrchů. Koncepce laserového odstraňování rzi sahá až do 80. let 20. století, kdy byly lasery poprvé použity k čištění jemných povrchů v leteckém průmyslu. Od té doby se technologie laserového čištění neustále zdokonaluje a používá v různých průmyslových a komerčních aplikacích. V posledních letech, laserové stroje na odstraňování rzi se staly velmi oblíbenými díky své účinné čistící schopnosti a nepoškozování podkladu.
Principem laserového odstraňování rzi je vyzařování vysoce výkonných laserových paprsků na povrch kovových materiálů. Zde laserový paprsek interaguje se rzí na povrchu materiálu, která absorbuje energii a rychle zvyšuje svou teplotu, dokud nedosáhne ablačního prahu, bodu, ve kterém se molekulární vazby přeruší. To způsobí vymrštění částic rzi z podkladu nebo úplné odpaření vrstvy rzi.
Parametry laserového odstraňovače rzi (tj. výkon, vlnová délka, opakovací frekvence, rychlost skenování a průměr paprsku) jsou pečlivě vybrány tak, aby bylo dosaženo pouze ablačního prahu vrstvy rzi a nikoli samotného substrátu. Toto zacílení na správný ablační práh v kombinaci se skutečností, že odstraňování rzi laserem lze řídit s přesností na úrovni mikronů, zajišťuje, že podkladový substrát není poškozen nebo je poškozen jen velmi málo. Proces skenování laserového paprsku se opakuje, dokud není odstraněna veškerá rez a kovový povrch je čistý.

Jaké jsou běžné tradiční metody odstraňování rzi?

Než se laserové odstraňování rzi objevilo nebo nebylo široce používáno, byly v oblasti čištění kovů široce používány následující tradiční metody odstraňování rzi:

Odstranění rzi pískováním

Pískování používá vysoký tlak k tlačení proudu média a stříká hranatý, tvrdý písek a štěrk vysokou rychlostí přes trysku na kovový povrch, aby se násilně odstranily nečistoty na povrchu předmětu. Nejběžnějším médiem tohoto druhu je písková směs, včetně měděného rudného písku, křemičitého písku, smirku, železného písku atd. Výhodou pískování je, že je nejúčinnější na velmi velkých zrezivělých plochách a dokáže rychleji odstranit rez z kovových povrchů než jiné způsoby čištění. Pískováním lze navíc vyčistit silnější rezavé podklady. Vzhledem k tomu, že pískování používá vysoký tlak k vynucení odstranění kontaminantů, může účinně prorazit silnější vrstvy rzi a odstranit ji z podkladu.

Odstraňování rzi tryskáním suchým ledem

Tryskání suchým ledem se také nazývá tryskání za studena. Jeho metoda odstraňování rzi má podobné vlastnosti jako pískování. Médium, které používá, je pevný oxid uhličitý. Princip odstraňování rzi suchým ledem spočívá ve využití fyzikálních vlastností suchého ledu k sublimaci a absorpci tepla. Když jsou částice suchého ledu nastříkány na povrch rzi, dojde k okamžité vysokoteplotní a nízkoteplotní reakci, která zničí spojení mezi rzí a kovovým povrchem a vytvoří silnou výbušnou sílu. Tím se odloupne rez. Současně čištění suchým ledem také nastříká suchý led na povrch rzi pomocí vysokotlakého proudění vzduchu, aby se částice rzi od sebe izolovaly a zabránilo se opětovnému růstu rzi. Výhodou čištění suchým ledem je, že nezanechává žádné zbytky při procesu odstraňování rzi a je šetrnější k životnímu prostředí.

Chemické odstraňování rzi

Chemické odstraňování rzi využívá moření k chemické reakci se rzí, aby se rozpustila vrstva rzi a oxidu na kovovém povrchu, aby se dosáhlo účelu odstranění rzi. Mezi běžně používaná čisticí média pro tuto metodu patří kyselina sírová, kyselina chlorovodíková, kyselina dusičná, kyselina fosforečná, kyselina fluorovodíková, kyselina aminosírová atd., proto se také nazývá moření. K odstranění rzi velkých ocelových konstrukcí se používá především kyselina sírová a kyselina chlorovodíková. Tato silná kyselá účinnost čištění je vysoká, rychlá a levná. U mechanických obrobků nebo jemných dílů se kyselina fosforečná používá hlavně k zabránění nadměrné korozi a snížení poškození povrchu obrobku.

Mechanické odstraňování rzi

Mechanické odstraňování rzi je metoda, která využívá mechanickou sílu k odstranění rzi třením. Mezi běžné nástroje mechanického odstraňování rzi patří brusné kotouče, brusný papír, brusné kotouče atd. Tyto nástroje lze ovládat ručně nebo elektricky. Mechanickým obroušením vrstvy rzi na kovovém povrchu dokážou účinně odstranit rez na povrchu. Mechanické odstranění rzi je jednoduchá a účinná metoda odstraňování rzi, ale může odstranit rez pouze na kovovém povrchu a nemá žádný zjevný vliv na hluboko usazenou rez.

Laserové odstraňování rzi VS tradiční odstraňování rzi

Laserové odstraňování rzi bylo od svého vzniku vítáno mnoha společnostmi, protože má v mnoha ohledech výhody oproti tradičnímu odstraňování rzi. Zde porovnáváme odstraňování rzi laserem s tradičním odstraňováním rzi. Následuje podrobná analýza různých metod odstraňování rzi:

Čisticí účinek a dopad na kovový povrch

Pískování a odstranění rzi může odstranit silnější rezavé základní materiály. Protože však tato metoda spoléhá na náraz a tření hran a rohů pískových zrn k odstranění rzi a oxidových okují na kovovém povrchu, bude povrch materiálu po pískování a odstranění rzi velmi drsný. To způsobí velké poškození kovového povrchu a není vhodné pro dlouhodobé používání.
Čištění suchým ledem může do určité míry odstranit rez bez poškrábání nebo poškození povrchu podkladu, ale účinek odstranění je ovlivněn faktory, jako je typ a tloušťka rzi. Má dobrý čisticí účinek na kovové povrchy s tenkými vrstvami rzi, ale nedokáže dobře vyčistit hlubokou a silnou rez.
Účinek mechanického odstranění rzi je podobný jako při pískování. Protože odstraňování rzi závisí na mechanickém tření, povrch základního materiálu bude velmi drsný. Mechanické odstraňování rzi navíc není účinné u hluboce usazené rzi.
Při použití chemikálií k odstranění rzi mají různá moření řešení různé účinky. Silný účinek odstraňování rzi kyselinou je zřejmý, ale je náchylný k nadměrné korozi povrchu základního materiálu. Pokud je čištění neúplné, zbývající kyselina způsobí návrat rzi.
Laserové čištění má dobré účinky na odstraňování rzi přesných dílů a velkých ocelových konstrukcí. V současné době existují dva typy laserového čištění: čištění pulzním laserem a nepřetržité laserové čištění. Pulzní laserové odstraňování rzi může lépe řídit přísun tepla při čištění vrstvy rzi na povrchu materiálu a zároveň zabránit mikrorozpouštění způsobenému nadměrnou teplotou základního materiálu a čisticí účinek je dobrý. Tato metoda se obvykle používá u přesných přístrojů, lékařského vybavení, forem a dalších aplikací, které nevyžadují žádné poškození povrchu substrátu. Maximální výkon kontinuálního laserového čištění může dosáhnout 3000W. Tato metoda čištění vysoce výkonným laserem se obvykle používá v aplikačních scénářích velkých chladičů, jako jsou automobily, potrubí a velké ocelové konstrukce. Kontinuální laserové čištění má dobrý čisticí účinek na velmi velkých rezavých plochách nebo silných rezavých podkladech a díky bezkontaktní metodě čištění na podkladu nevzniká drsný povrch jako pískování a mechanické odstraňování rzi.

Provozní náklady stroje

Pískování a odstraňování rzi vyžaduje použití velkého množství stříkacích médií, což má za následek velkou spotřebu a vysoké náklady.
Odstranění rzi suchým ledem vyžaduje použití suchého ledu jako čisticího média. Na jedné straně jsou náklady na samotný suchý led vysoké; na druhou stranu, vzhledem ke specifičnosti suchého ledu, jeho přepravní a skladovací náklady jsou mnohem vyšší než u jiných médií.
Chemické odstranění rzi vyžaduje použití velkého množství kyseliny na čištění podkladu, která má také velkou spotřebu, dlouhodobé používání a vysoké provozní náklady.
Mechanické odstraňování rzi využívá brusné kotouče, brusný papír, brusné kotouče a další nástroje k odstranění rzi. Ve srovnání s výše uvedenými třemi metodami odstraňování rzi jsou náklady mnohem nižší, ale stále má vysoké ztráty a po opotřebení nástrojů je třeba jej včas vyměnit.
Laserové odstranění rzi nevyžaduje čisticí médium a lze jej použít, když je zapnutý. Spotřebovává jen malé množství elektrické energie a má nízké provozní náklady. Použití laserového čisticího stroje také vyžaduje pravidelnou výměnu ochranných čoček podle podmínek použití, ale tyto spotřební materiály mají velmi nízké náklady ve srovnání se ztrátami jiných metod odstraňování rzi.

Bezpečnostní opatření

Při pískování a odstraňování rzi musí obsluha nosit přísný ochranný oděv, včetně těsné přilby, aby se chránila před nebezpečím stříkaného materiálu.
Odstranění rzi suchým ledem způsobí nahromadění velkého množství CO2, proto je potřeba dobře větraný prostor, jinak to bude pro obsluhu nebezpečné. Navíc při použití tryskání suchým ledem k odstranění rzi musí operátoři nosit více vrstev ochrany, včetně rukavic, bavlněného oblečení a chráničů sluchu, aby bylo zajištěno jejich teplo a bezpečnost.
Po odstranění chemické rzi musí obsluha nosit ochranný oděv odolný proti kyselinám, aby se zabránilo popálení v důsledku stříkání kyseliny na kůži během operace. Kromě toho bude proces chemického odstraňování rzi produkovat kyselé plyny. Aby se snížila koroze kyselých plynů na zařízení a poškození lidského těla, mělo by mít místo pro odstraňování rzi dobré větrací zařízení.
Mechanické odstraňování rzi, ať už ruční nebo pomocí elektrického nářadí, je vysoce pracný způsob odstraňování rzi. Tento způsob odstraňování rzi je jednoduchý na obsluhu, ale vyžaduje hodně fyzické síly. Obsluha by měla dbát na odpočinek a nesmí pracovat delší dobu, aby nedošlo k poškození těla.
Laserové odstranění rzi je jednodušší a bezpečnější způsob odstranění rzi. Během celého procesu čištění nejsou žádné poletující nečistoty. Obsluha nemusí nosit těžký ochranný oděv. K přímému zahájení práce na odstraňování rzi potřebuje pouze nosit ochranné brýle proti laseru. Kromě toho neexistují žádné zvláštní požadavky na ventilaci pro odstraňování rzi vláknovým laserem. Musíte pouze zajistit, aby od přední a zadní části trupu byla větrací vzdálenost větší než 20 cm. Tím je zajištěno, že stroj může normálně odvádět teplo. Přestože je čištění laserem bezpečnější, měli byste být stále opatrní, abyste během procesu odstraňování rzi nemířili laserovou čisticí hlavou na lidi a oči.

Zásah do životního prostředí

Na jedné straně budou zařízení pro pískování a odstraňování rzi produkovat hluk a je třeba přijmout opatření ke snížení hluku, aby se snížil dopad hluku na pracovníky a životní prostředí; na druhé straně proces pískování a odstraňování rzi bude produkovat velké množství prachu, což způsobí znečištění a poškození životního prostředí. K ochraně je třeba přijmout odpovídající opatření. Po otryskání a odstranění rzi je potřeba použitý písek a štěrk očistit.
Technologie čištění suchým ledem nezanechává během procesu odstraňování rzi žádné zbytky a je ekologičtější metodou odstraňování rzi.
Když se k odstranění rzi používají chemické prostředky, odpadní kapalina po moření vážně znečišťuje životní prostředí a musí být před vypuštěním ošetřena. Odpadní kapalina po čištění musí být zpracována podle požadavků zákona o ochraně životního prostředí a nesmí být libovolně vypouštěna ven.
Laserové odstraňování rzi je nový ekologický proces čištění. Vzhledem k tomu, že proces čištění nepoužívá čisticí prostředky, jako jsou chemikálie, neprodukuje škodlivé látky a je šetrnější k životnímu prostředí.

Shrnout

Laserové čištění se ukázalo jako efektivní a bezpečná metoda údržby kovových povrchů a prodloužení jejich životnosti. Jako vysoce pokročilý nástroj na odstraňování rzi, laserové čisticí stroje začínají postupně nahrazovat tradiční čisticí procesy, protože dokážou přesněji odstraňovat rez a snižovat další potřebný kapitál, což má za následek nižší celkové náklady. Laserové odstraňování rzi je také nejúčinnějším procesem pro snížení škod na životním prostředí. Jeho vznik způsobil revoluci v metodách čištění kovových povrchů a je stále populárnější v průmyslovém čištění.
Ve společnosti AccTek Laser poskytujeme uživatelům vhodné laserové zařízení pro odstraňování rzi, včetně 100-500W pulzních laserových čisticích strojů a 1000-3000 kontinuálních laserových čisticích strojů, abychom vyhověli potřebám odstraňování rzi v různých aplikačních scénářích. Chcete-li se dozvědět více o našich řešeních pro čištění laserem, kontaktujte nás ještě dnes.

Laserové zařízení

Kontaktní informace

Získejte laserová řešení