レーザー錆除去 VS 従来の錆除去

レーザー溶接は、レーザービームを使用してワークピースの材料を溶かし、冷却後に溶接部を形成する高精度の溶接方法です。レーザー溶接では、ガスが重要な役割を果たします。保護ガスは、溶接シームの形成、溶接シームの品質、溶接シームの溶け込み、溶け込み幅に影響を与えるだけでなく、レーザー溶接の品質と効率にも直接影響します。レーザー溶接にはどのようなガスが必要ですか？この記事では、レーザー溶接ガスの重要性、使用されるガス、およびその機能について詳しく説明します。

レーザー錆除去とは何ですか？

レーザーによる錆除去は、レーザービームを使用してさまざまな金属表面から錆や酸化物を除去する非接触洗浄プロセスです。レーザーによる錆除去の概念は、レーザーが航空宇宙産業で繊細な表面を洗浄するために初めて使用された1980年代にまで遡ります。それ以来、レーザー洗浄技術は改良され続け、さまざまな産業および商業用途で使用されています。近年、レーザー錆除去機効率的な洗浄能力と基材へのダメージのなさから、広く普及しています。
レーザー錆除去の動作原理は、高出力のレーザー光線を金属材料の表面に照射することです。ここで、レーザービームは材料表面の錆と相互作用し、錆は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急速に温度を上昇させます。これにより、錆粒子が基材から放出されるか、錆層が完全に蒸発します。
レーザー錆除去装置のパラメータ (つまり、出力、波長、繰り返し率、スキャン速度、ビーム径) は、錆層のアブレーションしきい値のみに達し、基板自体のアブレーションしきい値には達しないように慎重に選択されます。この正しいアブレーションしきい値の目標設定と、レーザー錆除去がミクロンレベ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、下にある基板が損傷を受けないか、損傷がほとんどないことが保証されます。レーザービームのスキャン処理は、すべての錆が除去され、金属表面がきれいになるまで繰り返されます。

一般的な伝統的な錆除去方法は何ですか?

レーザー錆除去が登場するか、広く使用されなくなる前は、次の伝統的な錆除去方法が金属洗浄の分野で広く使用されていました。

サンドブラストによる錆除去

サンドブラストは高圧で媒体の流れを押し出し、ノズルから角張った硬い砂や砂利を高速で金属表面に吹き付け、対象物表面の汚れを強力に除去します。この種の最も一般的な媒体は、銅鉱石砂、珪砂、エメリー、砂鉄などを含む砂混合物です。サンドブラストの利点は、非常に広い錆びた領域に最も効果的であり、金属表面から錆をより速く除去できることです。他の洗浄方法よりも。さらに、サンドブラストは、より厚い錆びた基材をきれいにすることができます。サンドブラストでは高圧を使用して汚染物質を強制的に除去するため、より厚い錆の層を効果的に吹き飛ばし、基材から錆を除去できます。

ドライアイスブラストによる錆除去

ドライアイスブラストはコールドブラストとも呼ばれます。錆び除去方法はサンドブラストと同様の特性を持っています。使用する媒体は固体二酸化炭素です。ドライアイスサビ取りの原理は、ドライアイスの昇華・吸収という物理的性質を利用することです。ドライアイスの粒子を錆の表面に吹き付けると、瞬間的に高温と低温の反応が起こり、錆と金属表面の結合を破壊し、強力な爆発力を発生させます。これで錆が剥がれます。同時に、ドライアイス洗浄では、高圧空気流によって錆の表面にドライアイスを吹き付け、錆の粒子を互いに隔離し、錆の再成長を防ぎます。ドライアイス洗浄の利点は、錆の除去プロセス中に残留物が残らず、より環境に優しいことです。

化学的錆除去

化学的錆除去は、酸洗を利用して錆と化学反応を起こし、金属表面の錆や酸化物層を溶解して錆除去の目的を達成します。この方法によく使用される洗浄媒体には、硫酸、塩酸、硝酸、リン酸、フッ化水素酸、アミノ硫酸などがあり、酸洗とも呼ばれています。大型鉄骨構造物の錆除去には、硫酸と塩酸が主に使用されます。この強酸洗浄の効率は高く、速く、安価です。機械加工品や微細部品の場合、過度の腐食を防ぎ、加工品の表面へのダメージを減らすために、リン酸が主に使用されます。

機械的錆除去

機械的な錆除去は、機械的な力を利用して摩擦によって錆を除去する方法です。一般的な機械的な錆除去ツールには、研削ホイール、サンドペーパー、グラインディングホイールなどがあります。これらのツールは、手動または電動で操作できます。金属表面の錆層を機械的に研磨することで、表面の錆を効果的に除去できます。機械的な錆除去は、シンプルで効果的な錆除去方法ですが、金属表面の錆しか除去できず、深部の錆には明らかな効果がありません。

レーザー錆除去 VS 従来の錆除去

レーザー錆除去は、多くの面で従来の錆除去に比べて利点があるため、登場以来多くの企業に歓迎されています。ここでは、レーザー錆除去と従来の錆除去を比較します。以下は、さまざまな錆除去方法の詳細な分析です。

洗浄効果と金属表面への影響

サンドブラストと錆除去により、厚く錆びた母材を除去できます。しかし、この方法は砂粒の端や角の衝撃や摩擦を利用して金属表面の錆や酸化スケールを除去するため、サンドブラストや錆除去後の素材の表面は非常に荒れてしまいます。金属表面に大きなダメージを与えるため、長期間の使用には適していません。
ドライアイス洗浄は、基材の表面を傷つけたり損傷したりすることなく、ある程度の錆を除去できますが、錆の種類や厚さなどの要因によって除去効果が左右されます。錆の層が薄い金属表面では洗浄効果は良好ですが、深くて重い錆は十分に洗浄できません。
機械的な錆除去の効果は、サンドブラストの効果と同様です。錆の除去は機械的な摩擦に依存するため、母材の表面は非常に粗くなります。また、深部の錆には機械的な錆除去は効果がありません。
化学薬品を使用して錆を除去する場合、酸洗液の種類によって効果が異なります。強酸による錆除去効果は明らかですが、基材の表面を過度に腐食させがちです。洗浄が不完全な場合、残った酸によって錆が再発します。
レーザー洗浄は精密部品や大型鉄骨構造物の錆除去に効果があります。現在、レーザー洗浄には 2 種類あります。パルスレーザー洗浄および連続レーザー洗浄。パルスレーザーによる錆除去は、基材の過度の温度による微小溶解を防ぎながら、材料表面の錆層を洗浄する際の入熱をより適切に制御でき、洗浄効果も良好です。この方法は通常、精密機器、医療機器、金型など、基材の表面に損傷を与えない用途に使用されます。連続レーザー洗浄の最大出力は3000Wに達することができます。この高出力レーザー洗浄法は、通常、自動車、パイプライン、大型鉄骨構造物などの大型ヒートシンクの応用シナリオで使用されます。連続レーザー洗浄は、非常に広い錆びた部分や厚い錆びた基材に対して優れた洗浄効果を発揮し、非接触洗浄法であるため、サンドブラストや機械的な錆除去のように基材に粗い表面がありません。

機械の稼働コスト

サンドブラストや錆落としでは大量のスプレー媒体を使用する必要があり、消費量が多くコストも高くなります。
ドライアイスによる錆の除去には、洗浄媒体としてドライアイスを使用する必要があります。一方で、ドライアイス自体のコストは高くなります。一方で、ドライアイスの特殊性により、輸送と保管のコストが他の媒体よりもはるかに高くなります。
化学的錆除去では、基材を洗浄するために大量の酸を使用する必要があり、その消費量も多く、長期間使用し、運転コストも高くなります。
機械的な錆除去では、砥石、サンドペーパー、研削砥石などの工具を使用して錆を除去します。上記の 3 つの錆除去方法と比較すると、コストは大幅に低くなりますが、それでも損失が大きく、工具が摩耗した後は適時に交換する必要があります。
レーザー錆除去は洗浄剤を必要とせず、電源を入れた状態で使用できます。消費する電力量はわずかであり、運用コストも低くなります。レーザー洗浄機を使用する場合も、使用状況に応じて保護レンズを定期的に交換する必要がありますが、これらの消耗品のコストは他の錆取り方法の損失に比べて非常に安価です。

安全上のご注意

サンドブラストや錆の除去を行う場合、オペレータはスプレー材料の危険から身を守るために、ぴったりとしたヘルメットを含む厳重な防護服を着用する必要があります。
ドライアイスによるサビ除去は多量のCO2が蓄積するため、換気の良い場所が必要であり、そうでないと作業者にとって危険です。さらに、錆の除去にドライアイスブラストを使用する場合、オペレーターは、暖かさと安全性を確保するために、手袋、綿の衣類、イヤーマフなど、複数の保護具を着用する必要があります。
化学錆を除去する際、作業者は作業中に酸が皮膚に飛び散って火傷を負うことを避けるために、耐酸性の保護服を着用する必要があります。また、化学錆除去の過程では酸性ガスが発生します。酸性ガスによる設備の腐食や人体への害を減らすために、錆除去現場には良好な換気設備が必要です。
機械による錆の除去は、手持ちで行うか電動工具を使用するかにかかわらず、非常に労力を要する錆除去方法です。このサビ取り方法は作業は簡単ですが、かなりの体力が必要です。作業者は身体の損傷を避けるため、休憩に注意し、長時間の作業は避けてください。
レーザーによる錆除去は、錆を除去する簡単で安全な方法です。清掃プロセス全体を通して破片が飛散することはありません。作業者は重い防護服を着用する必要はありません。レーザー保護メガネを着用するだけで、金属の錆除去作業を直接開始できます。また、ファイバーレーザーによる錆除去には特別な換気要件はありません。機体の前後から20cm以上の換気距離を確保するだけで済みます。これは、機械が正常に熱を放散できるようにするためです。レーザー洗浄はより安全ですが、錆除去プロセス中にレーザー洗浄ヘッドを人や目に向けないように注意する必要があります。

環境への影響

一方で、サンドブラストや錆び除去装置は騒音を発生するため、作業者や環境への騒音の影響を軽減するために騒音を低減するための対策を講じる必要があります。一方で、サンドブラストや錆除去のプロセスでは大量の粉塵が発生し、環境汚染や悪影響を引き起こします。保護のために対応する措置を講じる必要があります。サンドブラストと錆の除去後、使用済みの砂と砂利を洗浄する必要があります。
ドライアイス洗浄技術は錆除去プロセス中に残留物を残さず、より環境に優しい錆除去方法です。
化学薬品を使用して錆を除去する場合、酸洗後の廃液は環境を深刻に汚染するため、排出前に処理する必要があります。洗浄後の廃液は環境保護法の要求に従って処理する必要があり、勝手に外部に排出してはなりません。
レーザー錆除去は、環境に優しい新しい洗浄プロセスです。洗浄プロセスでは化学薬品などの洗浄媒体を使用しないため、汚染物質が発生せず、環境に優しいです。

要約する

レーザー洗浄は、金属表面を維持し、耐用年数を延ばす効果的かつ安全な方法であることが証明されています。高度な錆取りツールとして、レーザー洗浄機レーザーによる錆除去は、錆をより正確に除去し、必要な追加資本を削減して全体的なコストを削減できるため、従来の洗浄プロセスに徐々に取って代わり始めています。レーザーによる錆除去は、環境への害を軽減する最も効果的なプロセスでもあります。その登場により、金属表面の洗浄方法に革命が起こり、産業用洗浄でますます人気が高まっています。
AccTek Laser では、さまざまな用途シナリオの錆除去ニーズを満たすために、100 ～ 500W パルスレーザー洗浄機や 1000 ～ 3000 連続レーザー洗浄機など、適切なレーザー錆除去装置をユーザーに提供しています。当社のレーザー洗浄ソリューションの詳細については、今すぐお問い合わせください。

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