CW レーザー洗浄機 VS パルスレーザー洗浄機

CWレーザー洗浄機 VS パルスレーザー洗浄機

工業用洗浄の分野では、レーザー洗浄機より高い信頼性、安定性、柔軟性を備えた産業用洗浄装置にとって最良の選択肢となっています。レーザー洗浄機の2つの主要コンポーネントである連続（CW）レーザー洗浄機とパルスレーザー洗浄機は、それぞれマクロ材料処理市場と精密材料処理市場で確固たる地位を占めています。
新興のレーザー洗浄アプリケーションでは、CW レーザーとパルスレーザーのどちらを使用すべきかについて意見が分かれています。多くのユーザーは、マシンを購入するときにどのように選択すればよいかわかりません。ここでは、CW レーザー洗浄機とパルスレーザー洗浄機のレーザー洗浄アプリケーションを比較し、それぞれの特徴と適用可能なアプリケーションシナリオを分析します。ユーザーが対応するレーザー洗浄技術を選択する際に役立つ参考資料を提供できれば幸いです。

レーザークリーニングとは

CW レーザー洗浄とパルスレーザー洗浄を紹介する前に、まずレーザー洗浄の動作原理を理解しましょう。レーザー洗浄は、金属やその他の物体の表面から錆、塗料、酸化物、その他の汚染物質を除去するために使用される環境に優しいプロセスです。その高い効率により、ますます多くの用途で使用されています。

レーザークリーニングの仕組み

レーザー洗浄は、材料の表面に高出力のレーザービームを照射することによって機能します。ここで、光線は材料表面の汚染物質と相互作用し、エネルギーを吸収し、分子結合が切断されるアブレーション閾値に達するまで温度を急速に上昇させます。これにより、汚染物質の粒子が基板から放出されるか、汚染物質が完全に蒸発します。
レーザークリーナーのパラメーター (パワー、波長、繰り返し速度、スキャン速度、ビーム直径) は、基板自体のアブレーション閾値ではなく、汚染物質のアブレーション閾値のみに到達するように慎重に選択されます。この正しいアブレーション閾値の目標設定と、レーザー洗浄をミクロンスケールの精度で制御できるという事実を組み合わせることで、下にある基板が完全に損傷を受けないことが保証されます。レーザービームを走査するこのプロセスは、すべての汚染が除去され、材料の表面がきれいになるまで繰り返されます。

レーザー洗浄機の構成

レーザー洗浄機は工業用洗浄装置の一種で、主にレーザー発生器、手持ち式レーザー洗浄ガン、オペレーティングシステムの3つの部分で構成されています。レーザー発生器は、誘導放出によってコヒーレントな電磁波を発生させ、細くて強いビームを生成する装置で、主に光ファイバーと半導体ダイオードポンプで構成されています。ハンドヘルドレーザークリーニングガンは人間工学に基づいて設計されており、ハンドルは快適に持てます。オペレーターはハンドルを持ち、レーザー洗浄ガンを洗浄対象のワークピースに向けてスキャンするだけで済みます。オペレーティングシステムは、レーザー発生器に電力を供給し、レーザー発生器の動作状態を調整する部分です。レーザー発生器の出力（単位面積当たりのエネルギー）とパルス長を制御できます。

CWレーザー洗浄機

レーザー源として連続レーザー発生装置を使用する洗浄機を連続レーザー洗浄機と呼びます。連続波とは、レーザーが停止するまで継続的に点灯し続けることを意味します。現在、連続レーザー洗浄機の一般的に使用される出力範囲は 1000W ～ 3000W です。この種の高出力連続レーザー洗浄機は、通常、自動車、パイプライン、大型鉄骨構造物など、大量かつ高速の熱放散を伴うアプリケーションシナリオで使用されます。

CWレーザー洗浄機の主な応用分野

自動車生産では、レーザークリーナーを使用して溶接前にベベルギアやその他の部品からリン酸塩層を除去し、飛散や多孔性を低減します。自動車メンテナンスの分野では、レーザークリーニングを使用して車の表面の錆や塗装を除去し、車の表面の滑らかさを回復することができます。
航空分野では、航空機の表面を定期的に塗装する必要がありますが、塗装前に元の古い塗装を完全に除去する必要があります。ファイバーレーザー洗浄機は、航空機の表面塗装を高品質に除去でき、生産の自動化も容易です。現在、一部の上位機種のメンテナンスにこの技術が適用され始めています。
海洋産業では、レーザー洗浄機を使用して、船舶の大型パネルやプロペラから塗料、植物、藻類を効果的に除去できます。
石油およびガス産業では、パイプラインがさまざまな蓄積物の影響を受ける可能性があり、中断のない運用を確保するにはこれらの蓄積に対処する必要があります。ここでは、自動ロボットによってレーザー洗浄を遠隔から実行できます。この技術は、消耗品を必要とせず、長距離にわたってロボットに電力を供給するだけで済むため、この点で特に利点があります。
鉄道輸送業界では、線路の定期メンテナンスにレーザー洗浄機が使用されており、線路の錆を素早く除去し、鉄道輸送の安全を確保します。
レーザーは、壁面や床の落書きを除去するためにも使用できます。特に観光地では、未開の観光客の中には景勝地の壁に跡を残す人もいます。レーザー洗浄機を使用すると、適切なパラメータの下で壁の表面に損傷を与えることはなく、特に景勝地や石造りの文化財の壁を洗浄するのに適しています。
レーザー洗浄機は安全性と無公害の利点から、食品加工業界で人気があります。レーザー洗浄技術を使用すると、金属製のベーキングトレイやベーキングモールドに付着した油脂を、残留物や汚染なしに素早く洗浄できます。
レーザー洗浄機はタイヤ金型の分野で大きな利点を持っています。タイヤ金型プロファイルの幾何学的多様性と緻密な質感のため、従来の洗浄方法で完全に洗浄することは困難です。レーザーは洗浄が必要な部品に簡単に焦点を合わせることができ、タイヤ金型の角やその他の洗浄が難しい部品を効果的に除去できます。複雑な形状の金型の場合、レーザー洗浄後の最終製品は他の洗浄方法よりもはるかに微細になります。

CWレーザー洗浄機のメリット

新しい工業用洗浄方法として、レーザー洗浄機は産業市場で広く歓迎されています。機械洗浄、化学洗浄、超音波洗浄と比較して、レーザー洗浄技術には大きな利点があります。その利点のいくつかは次のとおりです。

基板に損傷を与えません。レーザー表面洗浄システムは、強力な高パルスレーザーを錆びた表面、塗装された表面、またはコーティングされた表面に照射することで機能します。このエネルギーは既存の汚染物質を分解し、基板から効果的に除去します。劣化した層またはコーティングの除去は、数ミクロンの範囲にしか影響しません。下にある固体表面を焼き尽くすことがないため、レーザーの作用はより限定的になります。
安全で無公害。レーザー洗浄プロセスは化学薬品を使用しないため、より環境に優しく、作業者の健康に害を及ぼすことはありません。安全で汚染のない洗浄方法により、レーザークリーナーは食品業界や製薬業界で使用できます。
より効率的でコスト効率が高くなります。すべての工業用洗浄方法の中で、レーザー洗浄機は運用コストが最も低くなります。レーザーは化学物質を使用するよりも何倍も高速であり、人件費を削減します。レーザー洗浄では廃棄物や破片が残らないため、材料費や工具費が大幅に削減されます。多くの場合、1 年以内に投資収益率が得られます。
洗浄層を選択的かつ正確に剥離します。サンドブラストとは異なり、レーザーは選択的であり、隣接する材料に影響を与えることなく、非常に小さなスポットやストライプに簡単に焦点を合わせることができます。レーザー洗浄方法を使用すると、正確なスポット洗浄が簡単になります。さらに、レーザークリーニングを使用すると、複雑なデザインのオブジェクトの隅々まで簡単に到達できます。レーザー洗浄後の最終製品は、他の洗浄方法よりもはるかに微細になります。
パルスレーザー洗浄機と比較して、CWレーザー洗浄機は価格的に有利です。

CWレーザー洗浄機のデメリット

レーザー洗浄には多くの利点がありますが、パルスレーザー洗浄機と比較すると、CW レーザー洗浄機にもまだ欠点があります。

連続レーザー洗浄機は他の洗浄方法と比べて基板へのダメージが少ないです。ただし、パルスレーザー洗浄機に比べると表面品質がまだ不十分なため、高精度素材や貴金属の洗浄には適していません。
パルスレーザー洗浄機と比較すると、同じ出力条件では洗浄効率が低くなります。
連続レーザー洗浄機は金属材料の洗浄に広く使用されていますが、木材やプラスチックなどの非金属シーンでの洗浄効果はパルスレーザー洗浄機よりもはるかに劣ります。

パルスレーザー洗浄機

レーザー源としてパルスレーザー発生器を使用する洗浄機を私たちは洗浄機と呼んでいます。パルスレーザー洗浄機パルスレーザーは、停止するまで一定のパルス幅と周波数で一連のパルスを生成します。現在、パルスレーザー洗浄機の一般的な電力範囲は100W〜500Wです。この低電力パルスレーザー洗浄機は通常、金型、医療機器、貴金属、および非破壊基板を必要とするその他の高精度アプリケーションシナリオで使用されます。

パルスレーザー洗浄機の主な応用分野

医療業界では、パルスレーザーを使用して蒸気滅菌システムを洗浄することができ、それ自体が高温で医療器具を洗浄するために使用されます。ツールを洗浄すると、汚染物質が滅菌器の内面に埋め込まれ、滅菌器が汚染され、腐食が促進される可能性があります。パルスレーザー洗浄は、このような埋め込まれた汚染物質を除去するための迅速かつ効率的な方法を提供します。
製薬業界では、パルスレーザー洗浄機を使用して、反応容器、ミキサー、貯蔵タンク、ツール、金型、コンベアなどの対象物を洗浄できます。
パルスレーザー洗浄機は、歴史的遺物の修復においてもますます重要な役割を果たしており、大気汚染、ほこり、すす粒子によって損傷した芸術作品を洗浄するために使用できます。
エレクトロニクス業界におけるパルスレーザー洗浄機の一般的な用途には、プラグとパッドの接触領域の洗浄やケーブルの絶縁体の除去などがあります。

パルスレーザー洗浄機のメリット

パルスレーザークリーナーには、連続レーザークリーナーの利点もあります。さらに、連続レーザー洗浄と比較して、パルスレーザー洗浄は入熱をより適切に制御し、基板温度が高くなりすぎたり、わずかに溶解したりするのを防ぐことができます。したがって、パルスレーザー洗浄機はより広範囲の材料を洗浄できます。金属の洗浄に加えて、パルスレーザー洗浄機は木材、プラスチック、ガラス、磁器などの非金属にも優れた洗浄効果を発揮します。洗浄効率に関しては、同じ電力条件下では、パルスレーザー洗浄機の効率は連続レーザー洗浄機よりもはるかに高くなります。

パルスレーザー洗浄機のデメリット

連続レーザー洗浄と比較して、パルスレーザー洗浄機には多くの利点がありますが、最大の欠点は価格が非常に高価であり、多くの企業の購入予算を超えていることです。

レーザー洗浄機の価格はいくらですか

レーザー洗浄機の価格は数千ドルから数万ドルの範囲であり、具体的な価格は多くの要因に影響されます。

レーザー発生器の種類による価格への影響

上記の紹介を通じて、レーザー発生器の種類が異なれば、応用シナリオも異なることがわかりました。パルスレーザー発生器の高精度が機械の高コストを決定します。そのため、パルスレーザー洗浄機とCWレーザー洗浄機では価格が大きく異なります。現在、CW レーザー発生器の一般的な出力範囲は 1000W ～ 3000W で、価格帯は 5000 ドル～30000 ドルです。パルスレーザー発生器の一般的な出力範囲は 100W ～ 500W で、価格範囲は US$6,800 ～ US$40,000 です。

レーザー発生器の出力が価格に与える影響

同じブランド、同じ種類のレーザー発生器であれば、出力が高くなるほど価格も高くなります。 Max レーザー発生器を例にとると、1000W CW レーザー洗浄機の価格は約 US$5,500、3000W のマシンの価格は約 US$11,000 です。 100W パルスレーザー洗浄機の価格は約 $8,000、1000W のマシンは約 $40,000 です。

レーザー発生器のブランドが価格に与える影響

連続レーザー洗浄機の例としては、Raycus と IPG があります。同じ2000Wのレーザー洗浄機でも、Raycusレーザー洗浄機の価格は約8,000ドル、IPGレーザー洗浄機の価格は約24,000ドルです。同じく２００Ｗのレーザー洗浄機であるパルスレーザー洗浄機の場合、ＪＰＴレーザー洗浄機の価格は１０，０００ドル程度、Ｍａｘレーザー洗浄機の価格は１２，０００ドルである。これは、レーザー発生器のブランドが異なると技術が異なり、洗浄効率と細かさが異なるためです。

CWレーザー洗浄機VSパルスレーザー洗浄機：どちらを選ぶべきか

レーザー洗浄用途の場合、CW レーザーとパルスレーザーのどちらを購入するかは、実際の洗浄材料に応じて選択する必要があり、高価であればあるほど良いというわけではありません。上記の紹介により、連続レーザー洗浄機とパルスレーザー洗浄機の両方が材料の表面を洗浄できることがわかります。しかし、平均出力が同じであれば、パルスレーザーの洗浄効率はCWレーザーよりも高速です。同時に、基板に損傷を与えることなく、洗浄中の熱をより適切に制御できます。ただし、パルスレーザー洗浄機のコストは、連続レーザー洗浄機のコストよりもはるかに高くなります。
したがって、さまざまな洗浄用途に応じて、さまざまなレーザー洗浄機のモデルを選択することが正しい方法になります。高精度で基板に損傷を与えないアプリケーションの場合は、パルスレーザー洗浄機を選択する必要があります。一部の大型鉄骨構造物やパイプラインなどでは、放熱ブロックが大きく基板損傷に対する要件が低いため、CW レーザー洗浄機を選択できます。

要約する

の出現レーザー洗浄機従来の工業用洗浄の時間と労力のかかる状況を変えました。コスト効率の高い洗浄液です。レーザー洗浄機の価格は従来の洗浄機に比べて高価ですが、後期の消耗品のコスト上昇がなく、レーザー洗浄機の長期使用によるランニングコストは低くなります。さらに、レーザー洗浄機は効率が高く、1 人で複数の材料の洗浄を完了できるため、人件費をある程度削減できます。
レーザー洗浄機を購入する際に、CW レーザー洗浄かパルスレーザー洗浄かをまだ迷っている場合は、当社までご連絡ください。AccTek のエンジニアが、お客様の洗浄用途に応じて最適なソリューションを提供します。

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