Vor- und Nachteile der Laserreinigung

Bei der Laserreinigung handelt es sich um ein Verfahren zur sicheren Entfernung von Farbe, Rost oder anderen unerwünschten Verunreinigungen von Oberflächen verschiedener Materialien. Es ist der weltweit innovativste Ansatz zur Tiefenreinigung von Materialien. Laserreinigungsmaschine kann in einer Vielzahl von Szenarien eingesetzt werden, von großen Industrieprojekten bis hin zu Heimprojekten. Die Laserreinigung ist in jeder Umgebung sehr effektiv, indem einfach die Laserparameter entsprechend den Materialeigenschaften und der Art der Verunreinigungen geändert werden. In diesem Artikel besprechen wir die Prinzipien, Vor- und Nachteile der Laserreinigung. Wenn Sie über den Kauf einer Laserreinigungsmaschine nachdenken und sich über die Investition nicht sicher sind, lesen Sie weiter, damit Sie sich vergewissern können, ob die Laserreinigung das Reinigungsverfahren ist, das Sie benötigen.

Was ist Laserreinigungstechnologie?

Bei der Laserreinigung handelt es sich um ein neues berührungsloses Reinigungsverfahren, bei dem mithilfe von Laserstrahlen Verunreinigungen von den Oberflächen verschiedener Materialien entfernt werden. Das Konzept der Laserreinigung geht auf die 1980er Jahre zurück, als Laser erstmals zur Reinigung empfindlicher Oberflächen in der Luft- und Raumfahrtindustrie eingesetzt wurden. Seitdem wurde die Laserreinigungstechnologie immer weiter verfeinert und in einer Vielzahl industrieller und kommerzieller Anwendungen eingesetzt. In den letzten Jahren erfreut sich die Laserreinigung großer Beliebtheit, da sie eine effiziente Reinigung ermöglicht und das Substrat nicht beschädigt.

Prinzip der Laserreinigung

Bei der Laserreinigungstechnologie wird ein Hochleistungslaserstrahl auf die Oberfläche eines Materials abgefeuert. Wenn es mit Verunreinigungen interagiert, die Laserlicht absorbieren, verwandeln sich die Schadstoff- oder Beschichtungspartikel in Gas, oder der Druck der Wechselwirkung führt dazu, dass sich die Partikel von der Oberfläche lösen.
Der geeignete Lasertyp und die optimalen Parameter sind für jede Materialreinigungsanwendung unterschiedlich. Während des Laserreinigungsprozesses können die Laserleistungsparameter stark variieren. Daher muss der Benutzer spezifische Laserleistungsparameter basierend auf dem zu entfernenden Material/den Verunreinigungen auswählen.

So funktioniert die Laserreinigung

Bei der Laserreinigung handelt es sich in erster Linie um eine Form der Laserablation, bei der mit einem Laserstrahl auf der Oberfläche eines Materials abgelagerte Verunreinigungen entfernt werden. Beispielsweise basiert die Entfernung von Rost auf Metalloberflächen auf dem Laserablationsverfahren. Eine Laserablation des Materials erfolgt jedoch nur, wenn die Energie des emittierten Laserstrahls höher als die Ablationsschwelle des Materials ist.
Jedes Material hat eine spezifische Ablationsschwelle, die auf seinen molekularen Bindungen basiert, und diese Schwelle unterscheidet sich von anderen Materialien. Wenn daher der Unterschied zwischen den Ablationsschwellenwerten der beiden Materialien groß genug ist, kann das unerwünschte Material bei der Laserreinigung hochselektiv entfernt werden, ohne dass andere Materialien beeinträchtigt werden. Beispielsweise hat Rost im Vergleich zu Stahl oder Aluminium eine deutlich niedrigere Ablationsschwelle, sodass der Einsatz eines Laserreinigers den Rost vollständig verdampfen lässt, ohne den darunter liegenden Stahl zu beschädigen.
Die Parameter der Laserreinigungsmaschine (d. h. Leistung, Wellenlänge, Wiederholungsrate, Scangeschwindigkeit und Strahldurchmesser) werden sorgfältig ausgewählt, sodass nur die Ablationsschwelle der Verunreinigung erreicht wird und nicht die des Substrats selbst. Diese Ausrichtung auf die richtige Ablationsschwelle, kombiniert mit der Tatsache, dass die Laserreinigung mit Präzision im Mikrometerbereich gesteuert werden kann, stellt sicher, dass das darunter liegende Substrat nicht oder nur sehr wenig beschädigt wird. Dieser Vorgang des Scannens des Laserstrahls wird wiederholt, bis alle Verunreinigungen entfernt wurden und die Materialoberfläche sauber ist.

Welche Vorteile bietet die Laserreinigung?

Als neue industrielle Reinigungsmethode ist die Laserreinigungsmaschine auf dem Industriemarkt weithin willkommen. Im Vergleich zur mechanischen Reinigung, chemischen Reinigung und Ultraschallreinigung bietet die Laserreinigungstechnologie größere Vorteile. Zu seinen Vorteilen gehören:

Keine Beschädigung des Untergrundes. Laser-Oberflächenreinigungssysteme funktionieren, indem sie einen leistungsstarken Hochpulslaser auf rostige, lackierte oder beschichtete Oberflächen richten. Diese Energie zersetzt vorhandene Verunreinigungen und entfernt sie effektiv vom Untergrund. Die Entfernung der beschädigten Schicht oder Beschichtung betrifft nur wenige Mikrometer. Die darunter liegende feste Oberfläche wird nicht weiter weggebrannt, wodurch die Wirkung des Lasers spezifischer wird. Diese berührungslose Reinigungsmethode kommt ohne Reinigungsmedien aus und vermeidet die Probleme von mechanischem Verschleiß und chemischer Korrosion bei der herkömmlichen Reinigung.
Die Reinigungsgeschwindigkeit ist hoch. Leistungsstarke Laserreinigungsmaschinen liefern kurze, kraftvolle Leistungsstöße und sorgen so für einen möglichst gleichmäßigen Strahlengang. Diese Eigenschaften ermöglichen es dem Laserstrahl, Schmutz, Rost, Beschichtungen und andere Verunreinigungen auf der Oberfläche des Materials schnell und effizient zu entfernen und so die Reinigungseffizienz erheblich zu verbessern.
Die Reinigungsqualität ist hoch. Laserreinigungsmaschinen können Partikel im Submikronbereich effektiv reinigen, die auf der Oberfläche von Materialien adsorbiert sind, die mit anderen Methoden nur schwer zu reinigen sind.
Im Einklang mit dem Konzept des Umweltschutzes. Beim Laserreinigungsverfahren kommen keine Chemikalien zum Einsatz, es entstehen also keine Schadstoffe und es ist umweltfreundlicher. Das kontaminationsfreie Reinigungsverfahren ermöglicht den Einsatz von Laserreinigungsmaschinen in der Lebensmittel- und Pharmaindustrie.
Hohe Sicherheit. Laserreinigungsmaschinen können die Reichweite und Intensität des Laserstrahls präzise steuern und so Risiken für den Bediener und die Umgebung reduzieren. Darüber hinaus entstehen bei der Laserreinigung keine Spritzer und der Kontakt mit korrosiven Flüssigkeiten ist nicht erforderlich. Daher müssen die Arbeiter keine schwere Schutzkleidung und Schutzhandschuhe tragen und müssen lediglich eine Laserschutzbrille tragen. Die Arbeit mit der richtigen Reinigungsmethode zu beginnen, schadet der Gesundheit der Arbeitnehmer nicht.
Einfache Bedienung und Echtzeitüberwachung. Derzeit sind viele Laserreinigungsmaschinen mit handgehaltenen Laserreinigungspistolen ausgestattet. Der Bediener muss den Laserstrahl lediglich auf den zu reinigenden und scannenden Bereich richten und der Laserreinigungsprozess kann in Echtzeit überwacht werden, um sicherzustellen, dass die erwarteten Ergebnisse erzielt werden.
Leicht zu bewegen. Im Vergleich zu anderen herkömmlichen Reinigungsgeräten sind Laserreinigungsmaschinen kleiner und können problemlos transportiert und an andere Arbeitsplätze mit Reinigungsbedarf gebracht werden. Diese einfache Mobilität macht es zu einer idealen Lösung für Reinigungsaufgaben vor Ort. Insbesondere rucksackartige Laserreinigungsmaschinen können den Anforderungen von Langzeiteinsätzen im Freien oder in großer Höhe gerecht werden.
Kosteneffizient. Laserreinigungsmaschinen haben von allen industriellen Reinigungsverfahren die niedrigsten Betriebskosten. Die Laserreinigung erfordert keinerlei Medieneinsatz und verbraucht nur wenig elektrische Energie. Darüber hinaus ist die Laserreinigung um ein Vielfaches schneller als andere Reinigungsmethoden, wodurch die Arbeitskosten gesenkt werden. Da bei der Laserreinigung kein Abfall oder Ablagerungen zurückbleibt, fallen keine Entsorgungskosten an und die Investition amortisiert sich in der Regel in weniger als einem Jahr.
Reinigungsschichten gezielt und präzise abziehen. Im Gegensatz zum Sandstrahlen sind Laser selektiv und können problemlos auf sehr kleine Punkte oder Streifen fokussieren, ohne das angrenzende Material zu beeinträchtigen. Eine präzise und punktuelle Reinigung ist mit Laserreinigungsmethoden einfacher. Darüber hinaus erleichtert die Laserreinigung das Erreichen der Ecken und Kanten komplexer Designobjekte. Das Endprodukt nach der Laserreinigung ist viel feiner als bei anderen Reinigungsmethoden.
Einfach zu automatisieren. Die Laserreinigungsmaschine kann über Glasfaser übertragen und mit Industrierobotern zusammenarbeiten, um auf einfache Weise eine automatische Steuerung und Fernsteuerung zu realisieren. Auf diese Weise können Teile gereinigt werden, die mit herkömmlichen Methoden schwer zu erreichen sind, wodurch verhindert wird, dass Bediener gefährliche Orte betreten.
Breites Anwendungsspektrum. Von der Oberflächenvorbereitung bis zur Lack- und Rostentfernung können Laserreinigungsmaschinen in einer Vielzahl von Branchen eingesetzt werden, darunter Automobil, Luft- und Raumfahrt, Maschinenbau, Schiffe und historische Artefakte.

Welche Nachteile haben Laserreinigungsmaschinen?

Obwohl die Laserreinigung aufgrund ihrer vielen Vorteile in vielen industriellen Anwendungen ihren Platz hat, handelt es sich nicht um eine einheitliche Reinigungslösung. Wie jedes Oberflächenbehandlungsverfahren hat auch die Laserreinigung ihre Grenzen.

Die Maschinenkosten sind hoch. Im Vergleich zu anderen herkömmlichen Reinigungsgeräten wie Trockeneisreinigungsmaschinen und Ultraschallreinigungsmaschinen sind die Kosten für Laserreinigungsmaschinen relativ hoch. Während große Fertigungsunternehmen die hohen Anschaffungskosten einer Laserreinigungsmaschine akzeptieren können, ist sie für kleine Unternehmen, die Oberflächenreinigung anbieten, keine kostengünstige Lösung.
Nicht geeignet für Werkstücke mit engen Platzverhältnissen. Die Laserreinigung eignet sich gut zur Behandlung von Oberflächenschmutz auf flachen Materialien, bei Werkstücken mit engen Zwischenräumen ist die Laserreinigung jedoch schwierig. Beispielsweise ist es bei der Reinigung der Innenwand einer Rohrleitung schwierig, den Laser zur Reinigung einzustrahlen. Für diese Art von Material ist eine chemische oder Ultraschallreinigung effektiver.
Stark reflektierende Materialien sind nicht geeignet. Wenn das Material reflektierend ist, übt der Laser keine Wärme auf die Verunreinigungen aus und kann diese daher nicht entfernen.
Die Grenzen der Laserreinigung zeigen sich auch bei anspruchsvolleren Arbeiten. Beispielsweise ist die Wirkung nicht optimal, wenn dicker Rost oder Farbe großflächig entfernt wird. Dies ist natürlich auch bei vielen anderen herkömmlichen Reinigungsmethoden ein Problem.

Zusammenfassen

Die Laserreinigung ist eine interessante neue Technologie, die sich hervorragend für eine Vielzahl von Reinigungsaufgaben eignet, wie z. B. die Entfernung von Oberflächenrost, Farbentfernung und Ölentfernung. Es ist klar, dass die Laserreinigung zwar nicht für jeden Job oder jedes Unternehmen geeignet ist, aber bei den meisten Reinigungsprojekten gut funktioniert. Wenn Sie erwägen, die Laserreinigung in Ihren Plan zur Oberflächenvorbereitung aufzunehmen, überlegen Sie, ob die oben aufgeführten Vorteile die Nachteile überwiegen. Nur durch die Auswahl der passenden Reinigungstechnologie entsprechend dem Reinigungsprojekt kann das Unternehmen wirklich profitieren. AccTek-Laser konzentriert sich auf das Fachwissen und die Anwendung von Laserreinigungslösungen. Wenn Sie sich für die Laserreinigung interessieren, können Sie uns jederzeit für weitere Informationen kontaktieren.

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