Máquina de limpeza a laser CW VS Máquina de limpeza a laser de pulso

Na área de limpeza industrial, máquinas de limpeza a laser tornaram-se a melhor escolha para equipamentos de limpeza industrial com maior confiabilidade, estabilidade e flexibilidade. Como os dois principais componentes das máquinas de limpeza a laser, as máquinas de limpeza a laser contínuas (CW) e as máquinas de limpeza a laser pulsado ocupam firmemente as posições de liderança nos mercados de processamento de macro materiais e processamento de materiais de precisão, respectivamente.
Para aplicações emergentes de limpeza a laser, há divergências sobre se um laser CW ou pulsado deve ser usado. Muitos usuários não sabem como escolher na hora de adquirir uma máquina. Aqui, comparamos as aplicações de limpeza a laser de máquinas de limpeza a laser CW e máquinas de limpeza a laser pulsado e analisamos suas respectivas características e cenários de aplicação aplicáveis. Esperamos fornecer referências úteis para os usuários ao escolher a tecnologia de limpeza a laser correspondente.

O que é limpeza a laser

Antes de apresentar a limpeza a laser CW e a limpeza a laser pulsado, vamos primeiro entender o princípio de funcionamento da limpeza a laser. A limpeza a laser é um processo ecologicamente correto usado para remover ferrugem, tinta, óxidos e outros contaminantes da superfície de metal e outros objetos. Devido à sua alta eficiência, é utilizado em cada vez mais aplicações.

Como funciona a limpeza a laser

A limpeza a laser funciona disparando um feixe de laser de alta potência na superfície do material. Aqui, o feixe de luz interage com contaminantes na superfície do material, que absorvem energia e aumentam rapidamente a sua temperatura até atingirem o seu limiar de ablação, o ponto em que as ligações moleculares se quebram. Isto resulta na ejeção de partículas do contaminante do substrato ou na vaporização completa do contaminante.
Os parâmetros do limpador a laser (ou seja, potência, comprimento de onda, taxa de repetição, velocidade de varredura e diâmetro do feixe) são cuidadosamente escolhidos para que apenas o limite de ablação dos contaminantes seja alcançado, e não o limite de ablação do próprio substrato. Este direcionamento do limiar de ablação correto, combinado com o fato de que a limpeza a laser pode ser controlada com precisão em escala micrométrica, garante que o substrato subjacente esteja completamente intacto. Este processo de digitalização do feixe de laser é repetido até que toda a contaminação tenha sido removida e a superfície do material esteja limpa.

Composição da máquina de limpeza a laser

A máquina de limpeza a laser é um tipo de equipamento de limpeza industrial, composto principalmente por três partes: gerador de laser, pistola portátil de limpeza a laser e sistema operacional. Um gerador de laser é um dispositivo que gera ondas eletromagnéticas coerentes por meio de emissão estimulada para gerar feixes estreitos e intensos, compostos principalmente por fibras ópticas e bombas de diodo semicondutor. A pistola de limpeza a laser portátil é projetada ergonomicamente e a alça é confortável de segurar. O operador só precisa segurar a alça, apontar a pistola de limpeza a laser para a peça a ser limpa e escanear. O sistema operacional é a parte que fornece energia ao gerador de laser e ajusta o estado de funcionamento do gerador de laser. Ele pode controlar a potência de saída (energia por unidade de área) do gerador de laser e seu comprimento de pulso.

Máquina de limpeza a laser CW

Chamamos uma máquina de limpeza que usa um gerador de laser contínuo como fonte de laser de máquina de limpeza a laser contínua. Onda contínua significa que o laser permanece ligado continuamente até ser interrompido. Atualmente, a faixa de potência comumente usada para máquinas de limpeza a laser contínua é de 1000W-3000W. Este tipo de máquina de limpeza contínua a laser de alta potência é geralmente usada em cenários de aplicação com grande volume e rápida dissipação de calor, como automóveis, dutos e grandes estruturas de aço.

Principais campos de aplicação da máquina de limpeza a laser CW

Na produção automotiva, os limpadores a laser são usados para remover camadas de fosfato de engrenagens cônicas e outras peças antes da soldagem, para garantir menos respingos e porosidade. No campo da manutenção de automóveis, a limpeza a laser pode ser usada para remover ferrugem e tinta da superfície do carro, restaurando assim a suavidade da superfície do carro.
No campo da aviação, a superfície da aeronave precisa ser pintada regularmente, mas a tinta antiga original precisa ser completamente removida antes da pintura. As máquinas de limpeza a laser de fibra podem obter remoção de alta qualidade da pintura da superfície da aeronave e são fáceis de automatizar a produção. Atualmente, esta tecnologia começou a ser aplicada na manutenção de alguns modelos topo de linha.
Na indústria naval, as máquinas de limpeza a laser podem remover com eficácia tinta, vegetação ou algas de grandes painéis e hélices de navios.
Na indústria de petróleo e gás, os oleodutos podem ser afetados por vários acúmulos que devem ser resolvidos para garantir uma operação ininterrupta. Aqui, a limpeza a laser pode ser realizada remotamente por robôs automatizados. A tecnologia tem uma vantagem particular aqui porque não requer consumíveis, apenas energia para o robô em longas distâncias.
Na indústria de transporte ferroviário, a máquina de limpeza a laser é utilizada para a manutenção regular dos trilhos, o que pode remover rapidamente a ferrugem dos trilhos e garantir a segurança do transporte ferroviário.
Os lasers também podem ser usados para limpar grafites em superfícies de paredes ou pisos. Principalmente em atrações turísticas, alguns turistas incivilizados deixam marcas nas paredes dos pontos turísticos. O uso de uma máquina de limpeza a laser não danificará a superfície da parede sob parâmetros apropriados, especialmente adequada para limpar paredes de pontos turísticos ou relíquias culturais de pedra.
As vantagens de segurança e ausência de poluição das máquinas de limpeza a laser as tornam populares na indústria de processamento de alimentos. Usando a tecnologia de limpeza a laser, os depósitos de gordura em assadeiras e formas de metal podem ser limpos rapidamente, sem qualquer resíduo ou contaminação.
As máquinas de limpeza a laser apresentam grandes vantagens na área de moldes de pneus. Devido à diversidade geométrica e à textura compacta dos perfis dos moldes dos pneus, é difícil limpá-los completamente com os métodos de limpeza tradicionais. O laser pode ser facilmente focado nas peças que precisam ser limpas, removendo com eficácia cantos mortos de moldes de pneus e outras peças difíceis de limpar. Para moldes com formatos complexos, o produto final após a limpeza a laser é muito mais fino do que outros métodos de limpeza.

Vantagens da máquina de limpeza a laser CW

Como um novo método de limpeza industrial, a máquina de limpeza a laser é amplamente bem-vinda no mercado industrial. Em comparação com a limpeza mecânica, a limpeza química e a limpeza ultrassônica, a tecnologia de limpeza a laser tem maiores vantagens. Algumas de suas vantagens incluem:

Nenhum dano ao substrato. Os sistemas de limpeza de superfícies a laser funcionam direcionando um laser poderoso e de alto pulso para uma superfície enferrujada, pintada ou revestida. Esta energia decompõe os contaminantes existentes e remove-os eficazmente do substrato. A remoção da camada ou revestimento degradado afeta apenas alguns mícrons. Ele não queima a superfície sólida subjacente, tornando a ação do laser mais específica.
Seguro e livre de poluição. O processo de limpeza a laser não utiliza produtos químicos, é mais ecologicamente correto e não representa risco à saúde dos trabalhadores. O método de limpeza seguro e livre de poluição permite que os limpadores a laser sejam usados nas indústrias alimentícia e farmacêutica.
Mais eficiente e econômico. De todos os métodos de limpeza industrial, as máquinas de limpeza a laser apresentam os custos operacionais mais baixos. Os lasers são muitas vezes mais rápidos do que os produtos químicos, reduzindo os custos de mão de obra. Como a limpeza a laser não deixa resíduos ou detritos, uma quantidade significativa de custos com materiais e ferramentas é eliminada. O retorno do investimento muitas vezes pode ser visto em menos de um ano.
Retire seletivamente e com precisão a camada de limpeza. Ao contrário do jateamento de areia, os lasers são seletivos e podem ser facilmente focados em pontos ou listras muito pequenas sem afetar os materiais adjacentes. A limpeza precisa e localizada é mais fácil com métodos de limpeza a laser. Além disso, os cantos e recantos de objetos de design complexo podem ser alcançados mais facilmente com a limpeza a laser. O produto final após a limpeza a laser é muito mais fino do que outros métodos de limpeza.
Em comparação com as máquinas de limpeza a laser pulsado, as máquinas de limpeza a laser CW têm mais vantagens de preço.

Desvantagens da máquina de limpeza a laser CW

Embora a limpeza a laser tenha mais vantagens, as máquinas de limpeza a laser CW ainda apresentam desvantagens em comparação com as máquinas de limpeza a laser pulsado.

Em comparação com outros métodos de limpeza, a máquina de limpeza contínua a laser causa menos danos ao substrato. No entanto, em comparação com a máquina de limpeza a laser pulsado, a qualidade da superfície ainda é insuficiente, por isso não é adequada para a limpeza de materiais de alta precisão e metais preciosos.
Comparada com a máquina de limpeza a laser pulsado, sob a mesma condição de energia, a eficiência de limpeza é baixa.
As máquinas de limpeza contínua a laser são mais amplamente utilizadas na limpeza de materiais metálicos, e seu efeito de limpeza em cenas não metálicas, como madeira e plástico, é muito inferior ao das máquinas de limpeza a laser pulsado.

Máquina de limpeza a laser de pulso

Chamamos uma máquina de limpeza que usa um gerador de laser pulsado como fonte de laser de máquina de limpeza a laser de pulso. Um laser pulsado produz uma série de pulsos em uma determinada largura e frequência de pulso até ser interrompido. Atualmente, a faixa de potência comumente usada para máquinas de limpeza a laser pulsado é de 100W-500W. Esta máquina de limpeza a laser pulsado de baixa potência é geralmente usada em moldes, dispositivos médicos, metais preciosos e outros cenários de aplicação de alta precisão que requerem substratos não destrutivos.

Principais campos de aplicação da máquina de limpeza a laser pulsado

Na indústria médica, os lasers pulsados podem ser usados para limpar sistemas de esterilização a vapor, que são usados para limpar ferramentas médicas em altas temperaturas. À medida que as ferramentas são limpas, os contaminantes podem ficar incrustados nas superfícies internas do esterilizador, contaminando-as e promovendo a corrosão. A limpeza a laser pulsado oferece um método rápido e eficiente para remover esses contaminantes incorporados.
Na indústria farmacêutica, as máquinas de limpeza a laser pulsado podem ser usadas para limpar objetos como vasos de reação, misturadores, tanques de armazenamento, ferramentas, moldes e transportadores.
As máquinas de limpeza a laser pulsado também desempenham um papel cada vez mais importante na restauração de relíquias históricas e podem ser usadas para limpar obras de arte danificadas pela poluição do ar, poeira ou partículas de fuligem.
Na indústria eletrônica, as aplicações típicas de máquinas de limpeza a laser pulsado incluem a limpeza da área de contato de plugues e almofadas e a remoção de isolamento em cabos.

Vantagens da máquina de limpeza a laser pulsado

Os limpadores a laser pulsados também têm as vantagens dos limpadores a laser contínuos. Além disso, em comparação com a limpeza a laser contínua, a limpeza a laser pulsada pode controlar melhor a entrada de calor e evitar que a temperatura do substrato seja muito alta ou ligeiramente dissolvida. Portanto, a máquina de limpeza a laser pulsado pode limpar uma ampla gama de materiais. Além de limpar metal, a máquina de limpeza a laser pulsado também tem um bom efeito de limpeza em não metais, como madeira, plástico, vidro e porcelana. Em termos de eficiência de limpeza, nas mesmas condições de potência, a eficiência das máquinas de limpeza a laser pulsado é muito maior do que a das máquinas de limpeza a laser contínuo.

Desvantagens da máquina de limpeza a laser pulsado

Em comparação com a limpeza a laser contínua, a máquina de limpeza a laser pulsado tem mais vantagens, mas sua maior desvantagem é que o preço é muito caro, o que ultrapassa o orçamento de compra de muitas empresas.

Quanto custa a máquina de limpeza a laser

O preço de uma máquina de limpeza a laser varia de vários milhares de dólares a dezenas de milhares de dólares, e o preço específico é afetado por muitos fatores.

Efeito do tipo de gerador de laser no preço

Através da introdução acima, aprendemos que diferentes tipos de geradores de laser têm diferentes cenários de aplicação. A alta precisão do gerador de laser pulsado determina o maior custo da máquina. Portanto, os preços das máquinas de limpeza a laser pulsado e das máquinas de limpeza a laser CW são bastante diferentes. Atualmente, a faixa de potência comum dos geradores de laser CW é de 1000W-3000W e a faixa de preço é de 5.000 dólares americanos a 30.000 dólares americanos. A faixa de potência comum dos geradores de laser pulsado é de 100W-500W e a faixa de preço está entre US$6.800 e US$40.000.

Efeito da potência do gerador de laser no preço

A mesma marca e o mesmo tipo de gerador de laser, quanto maior a potência, maior o preço. Tomando o gerador de laser Max como exemplo, o preço de uma máquina de limpeza a laser CW de 1.000 W é de cerca de US$5.500, e o de uma máquina de 3.000 W é de cerca de US$11.000. O preço de uma máquina de limpeza a laser pulsado de 100 W é de cerca de $8.000, e o de uma máquina de 1000 W é de cerca de $40.000.

Efeito da marca do gerador de laser no preço

Para máquinas de limpeza contínua a laser, tomamos Raycus e IPG como exemplos. A mesma máquina de limpeza a laser de 2.000 W, o preço da máquina de limpeza a laser Raycus é de cerca de 8.000 dólares americanos, enquanto o preço da máquina de limpeza a laser IPG é de cerca de 24.000 dólares americanos. Para a máquina de limpeza a laser de pulso, que também é uma máquina de limpeza a laser de 200 W, o preço da máquina de limpeza a laser JPT é de cerca de 10.000 dólares americanos, e o preço da máquina de limpeza a laser Max é de 12.000 dólares americanos. Isso ocorre porque diferentes marcas de geradores de laser possuem tecnologias diferentes e a eficiência e a finura da limpeza serão diferentes.

Máquina de limpeza a laser CW VS Máquina de limpeza a laser de pulso: qual escolher

Para aplicações de limpeza a laser, a compra de um laser CW ou de um laser pulsado deve ser selecionada de acordo com o material de limpeza real, e não que quanto mais caro, melhor. Através da introdução acima, podemos saber que tanto a máquina de limpeza a laser contínua quanto a máquina de limpeza a laser pulsado podem limpar a superfície do material. Mas com a mesma potência média de saída, a eficiência de limpeza do laser pulsado é mais rápida que a do laser CW. Ao mesmo tempo, o calor é melhor controlado durante a limpeza sem danificar o substrato. No entanto, o custo das máquinas de limpeza a laser pulsado é muito maior do que o das máquinas de limpeza a laser contínuo.
Portanto, será uma forma correta escolher diferentes modelos de máquinas de limpeza a laser de acordo com as diferentes aplicações de limpeza. Para aplicações com alta precisão e sem danos ao substrato, devem ser selecionadas máquinas de limpeza a laser pulsado. Para algumas grandes estruturas de aço, tubulações, etc., as máquinas de limpeza a laser CW podem ser selecionadas devido ao grande bloco de dissipação de calor e aos baixos requisitos para danos ao substrato.

Resumir

A emergência de máquinas de limpeza a laser mudou a situação demorada e trabalhosa da limpeza industrial tradicional. É uma solução de limpeza econômica. Embora o preço das máquinas de limpeza a laser seja superior ao dos equipamentos de limpeza tradicionais, não há aumento no custo dos consumíveis no período posterior e o custo operacional do uso a longo prazo do equipamento de limpeza a laser é menor. Além disso, a máquina de limpeza a laser é mais eficiente e uma pessoa pode concluir a limpeza de vários materiais, o que pode reduzir até certo ponto os custos de mão de obra.
Se você ainda estiver hesitante sobre a limpeza a laser CW ou a limpeza a laser pulsado ao comprar uma máquina de limpeza a laser, entre em contato conosco e os engenheiros da AccTek fornecerão a melhor solução de acordo com sua aplicação de limpeza.

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