The main advantage of laser cleaning is its versatility. It can be used to quickly and very effectively remove rust, paint, varnish coatings, dirt, grease and discoloration, mainly from polychrome metal surfaces, but also from stone and wooden surfaces. Laser cleaning is gaining an increasing range of applications, which is why it is used in production plants, factories, workshops and generally everywhere where we care about exceptional care of surfaces (including small and delicate ones).
Laser Cleaning
Is the ball in the photo a coincidence?
What is this ball for?
Not everyone knows that sometimes when using modern laser technology, old proven solutions come in handy.
Sometimes the operator of the device may forget to remove the protective cap from the gun.
Then the laser will immediately shoot through the cap housing – unfortunately also dirtying the protective glass.
This little ball causes the operator, not seeing the front side of the laser – to quickly realize that the lens cover has not been removed.
Thanks to this small gadget, lasers serve without failure for years. It is certainly worth taking advantage of it!
Information about choosing a laser source
The advantage of laser cleaning is its versatility. Lasers remove grease, rust, paint, varnish coatings, dirt, and discoloration. More advanced models – such as the Grawostar Laseman CL300 have three variants of the light beam – Gauss, Flat, and Mix beam.
Flat beams are used to clean injection molds and sometimes to polish them. Unfortunately, such specialized equipment does not work where we have to clean the surface to a form similar to that after the glass blasting process.
Gauss beams, on the other hand, can damage chrome metal surfaces, but perfectly prepare surfaces for subsequent chemical and polishing treatment.
Specialized Mix lasers allow for the treatment of stone and wooden surfaces. Unfortunately, wood processing requires the high-speed construction of mirrors that reflect light.
Various phenomena controlled in the production process of the device mean that three different devices are needed to properly clean many types of surfaces.
Laser cleaning is gaining an increasingly wide range of applications, Grawostar lasers are used in production plants, factories, workshops, and wherever we want the most non-invasive surface treatment possible.
The concentrated laser beam is absorbed by the impurities that are on the surface of a given element. The impurity particles pass from solid to gaseous state in a direct way. The material subjected to this process remains almost intact. The degree of violation is determined, among other things, by the type of source (Flat, Mix, Gauss).
The process also uses differences in energy absorption in relation to the wavelength of light. Evaporation occurs rapidly in an environment of micro-explosions, which, as a result of burning particles of impurities in oxygen from the air and thermal/gas expansion, reject impurities from the cleaned surface. The quality of the process depends on the type of laser and light modulation. The most precise is MFMDC (modified frequency, modified duty cycle) lasers. Unfortunately, they are also the most expensive.
In the case of burning rust, iron (III) oxide, Fe2O3 – an inorganic chemical compound from the oxide group, in which iron occurs in the third oxidation state – the process is practically harmless to the environment, reversible (rust is a natural component used to produce iron – it is hematite).
Advantages of Grawostar laser cleaning
Many different devices, methods, and technologies are used to clean surfaces, so what are the advantages of laser cleaning? Here are some of the advantages:
- speed
- low price
- no abrasive
- no deformation of sharp edges
- does not damage threads
- can reach the inside of pipes
degreases, preserves - does not destroy bearings
- removes bitumen masses from the chassis
- multifunctional devices weld and clean at the same time
- multifunctional devices can also cut
- the system draws very little power
- no aggressive noise during the operation
One of the most popular cleaning methods is sandblasting, which due to its relatively high invasiveness and labor intensity cannot be used everywhere. Sandblasting using large machines is noisy and destroys small elements (sandblasting destroys threads, and cannot reach closed holes and gaps). The laser has no problems with this.
W zależności od typu systemu laserowego można kontrolować, moc, częstotliwość, długość wypełniania impulsu ale również kształt wiązki. Jak wspomniano wcześniej elementem niezmiennym (ustawiana fabrycznie) jest charakterystyka źródła. Wszystkie te właściwości mają wpływ na jakość powierzchni powstałej po czyszczeniu laserem.
Parametry głowicy i częstotliwości lasera są tylko niewielką zmienną, dlatego lasery uzyskują inną powierzchnię materiału niż obróbka ścierna (szkiełkowanie, praca suchym lodem, piaskowanie czy klasyczna mechaniczna obróbka ścierna).
Zalety lasera to z pewnością powtarzalność, precyzja, nie uszkadzanie gwintów, krawędzi, możliwość dojścia w linii prostej do bardzo głębokich szczelin czy elementów.
Metoda ta pozwala jest również bardzo ekologiczna, ponieważ do jej zastosowania nie są potrzebne materiały ścierne i czyszczące oraz chemiczne, które trzeba by utylizować. Zanieczyszczenia pochłania odciąg zanieczyszczeń i są one dzięki temu niegroźne dla operatora.
Urządzenia wykorzystywane do czyszczenia laserowego nie zużywają dużej ilości prądu (współczynnik wytworzenia energii w stosunku do mocy włożonej w system wynosi zazwyczaj 1 do 5).
Lasery do czyszczenia – różnice w działaniu i możliwościach
Czyszczenie za pomocą lasera odbywa się zwykle z wykorzystaniem specjalnych laserów do czyszczenia (o symbolach głowic CL), ostatnio popularne są lasery co spawania (oznaczone jako CW – czyli fala stojąca), niestety kosztem potężnej mocy i niskiej ceny nie uzyskują one tak precyzyjnego efektu jak lasery CL. W przemyśle rzadko stosuje się w procesie czyszczenia lasery do znakowania (o krótkim i ultrakrótkim czasie impulsu) ze względu na bardzo agresywną charakterystykę Gaussa tych źródeł światła. Choć wszystkie działają na takiej samej zasadzie i pozwalają na delikatne, ale jednocześnie bardzo skuteczne oczyszczanie powierzchni lasery o charakterystyce Gaussa wybijają w powierzchni materiału “mikrodziurki”. Dla niektórych klientów jest to zaleta (przy dalszej obróbce chemicznej czy malowaniu) lub wada (przy użyciu materiału jako forma wtryskowa). Powierzchnia, którą uzyskuje się musi więc być dostosowana do oczekiwań klienta końcowego.
W sieci krąży wiele mitów o czyszczeniu laserowym, prawda jest niestety taka, iż złe dostosowanie charakterystyki źródła światła do oczekiwań klienta, co do wyniku czyszczenia może spowodować utrudnioną obróbkę detalu w przyszłości. Nie każdy laser na każdej powierzchni uzyska zadowalający efekt.
W przypadku czyszczenia zabytków – użycie innego źródła niż typu CLF (CL Flat) jest niedopuszczalne!
Każdorazowo materiał, który został usunięty odsysa się za pomocą odciągu zanieczyszczeń.
W świetle powyższego należy pamiętać, iż typ lasera sprawia, że powierzchnia elementu podlega stosownej strukturyzacji.
Czyszczenie laserem pozwala usuwać stare powłoki i farb, z relatywnie niskim współczynnikiem ingerowania w powierzchnie. Wrażliwe materiały muszą być czyszczone głowicami MFMDC (oznaczenie CL) materiały czyszczone zgrubnie, konstrukcje mostów, podwozia aut mogą być czyszczone urządzeniami oznaczonymi CW4.
Choć technologia pozwala na bezinwazyjne, szybkie i bezpieczne czyszczenie elementów maszyn, linii technologicznych lub form wtryskowych trzeba pamiętać że lasery CW (popularnie – spawające) wytwarzają na obiekcie czyszczonym olbrzymie ilości ciepła. Dlatego też obróbkę końcową lub obróbkę precyzyjną realizujemy tylko przy użyciu lasera Grawostar CL200.
Wówczas impulsy lasera o wysokiej mocy szczytowej odparowują cienkie warstwy, nie wpływając przy tym na sam element (nie pojawia się ryzyko deformacji w procesie rozszerzalności temperaturowej).
Dużą zaletą tego procesu czyszczenia laserowego jest czystość w miejscu pracy oraz możliwość czyszczenia przedmiotów nie poddających się piaskowaniu (łożyska, zawory, elementy maszyn). Należy jednak zapewnić odpowiedni odciąg zanieczyszczeń albowiem laser zdolny jest odrzucić drobne kawałki rdzy od przedmiotu obrabianego.
Gdzie wykorzystać laserowe czyszczenie powierzchni?
Ablacja laserowa to metoda, która pozwala na sprawne i dogłębne czyszczenie nawet najtrudniejszych i najdelikatniejszych powierzchni.
Najczęstsze zastosowanie to obróbka:
- metalu (czyszczenie rdzy)
- metalu (czyszczenie powłok lakierniczych
Przedmioty czyszczone to:
- zbiorniki
- samochody
- maszyny rolnicze
- silniki
- elementy konstrukcyjne
- pojazdy
Przygotowanie powierzchni w procesach:
- spawania
- nitowania
- klejenia
- malowania
- anodowania
- trawienia
Specjalistyczne laserowe czyszczenie powierzchni jest stosowane nawet przy konserwacji zabytków, na elewacjach czy na materiałach z kamienia lub drewna. Po odpowiednim dobraniu tzw. gęstości mocy i odpowiednio skonstruowanej głowicy można w bezpieczny i precyzyjny sposób usuwać zanieczyszczenia z prawie każdej powierzchni.
Możliwa jest obróbka stopów metali, kompozytów, ceramiki, a nawet papieru.
W procesach spawania i obróbki metali największe problemy to przebarwienia na produktach, które wpływają na ich wygląd i jakość.
Lasery umożliwiają też czyszczenie elementów błyszczących i fakturowanych bez relatywnie duże wpływu na powierzchnie i pozwalają na unikanie konieczności demontażu elementów do realizacjiprocesu czyszczenia.
Wspomniane czyszczenie przedmiotów niemetalowych musi być realizowane źródłem typu CL Flat oraz specjalnie skonstruowaną głowicą szybkoobrotową.
Uwaga! Nie wolno czyścić zabytków głowicami typu CW.