Laseri rooste eemaldamise aluspõhimõte:
Laseri rooste eemaldamise tõhususe võti ei seisne mitte rooste põletamises, vaid selle "fotoakustilises efektis".
Laseri imendumine roostekihi abil:Rooste (fe₂o₃, fe₃o₄) on spetsiifiliste lainepikkuste (näiteks 1064nm infrapunavalgus) laserite neeldumiskiirus, samas kui puhta metalli substraadil on kõrge peegeldus.
Kiire energia muundamine: Pärast suure energia neelamist on roostekihil kiire temperatuuri tõus, vibreerides, aurustudes ja muutudes plasmaks.
Hetkeline koorimine: Need kuumutatud, laienevad materjalid tekitavad lööklaineid, mis "plahvatavad" või koorida pinna roostekihti. Substraat kajastab aga enamikku energiast, jäädes suuresti kahjustamata.
- sügavuse analüüs: rooste tüübid ja laseriga ühilduvus
1. Punane rooste (Fe₂o₃)
Omadused: Lahti ja poorne, paikneb tavaliselt materjali pinnal ("ujuv rooste"). Sellel on substraadiga nõrk side.
Puhastusraskused: Lihtne.
Mõistus: Selle lahtise struktuuri võimaldab laserienergial hõlpsalt tungida ja selle kiiresti eemaldada. Isegi madala energiatihedusega laserid saavad selle tõhusalt eemaldada.
2. must rooste (fe₃o₄)
Omadused:Tihe, kõva ja stabiilne, mis tavaliselt näitab, et oksüdeerimine on tunginud sügavale substraadi ja on sellega tugevalt seotud. See on sageli edasise oksüdatsiooni või pikk - punase rooste termini korrosioon konkreetsetes tingimustes.
Puhastusraskused: Äärmiselt keeruline.
Põhjus:
Tihedus:Tihe struktuur raskendab laseril selle läbitungimist ja täielikult eemaldamist.
Adhesioon: Substraadiga tugevalt ühendatud, nõudes selle sideme purustamiseks suurema energiatiheduse.
Sügavusprobleem: Must rooste on sageli substraadi sügaval juurdunud. Pinna töötlemise tehnoloogiana on laserraviil piiratud toime. Isegi kui pind on puhastatud, võib sees olev raudoksiid peagi pärast pinnale ilmuda, moodustades uue rooste.
Lasertüübi valimine: Miks on "pidevad" laserid halvemad kui "impulss" laserid
Pidev laseroperatsioon: Välistab pidevalt energiat nagu pidevalt kuumutatud "jootmisraud".
Puudused: Kuumus koguneb ja viib pidevalt läbi. Rooste eemaldamise ajal kantakse metalli substraadile suur kogus soojust, põhjustades ülekuumenemist, deformatsiooni ja isegi kahjustusi. Sellel puudub hetkeline löögijõud kindlalt ühendatud musta rooste eemaldamiseks.
Rakendused:Kasutatakse harva rooste täpse eemaldamiseks, kuid seda võib kasutada suure - piirkonna jaoks, paks ja lahtine rooste eemaldamine, kui substraadi kahjustused pole murettekitavad.
Impulsslaser (tavaline valik)
Operatsioon:Vabastab koheselt suure energia äärmiselt lühikestes impulssides (nanosekundilised, piksekundid või isegi femtosekundid), nagu kõrge - sagedus "haamer" silmatorkav.
Eelised:Iga impulss kestab vaid lühikese aja jooksul, takistades kuumuse ülekandmist substraadile, saavutades "külma töötlemise" ja kaitseb substraadi. Lisaks tekitab hetkeline suure võimsusega tihedus võimsa lööklaine, eemaldades tõhusalt saasteained.
Impulsiga laserites on SPOT -muster (üks - režiim/multi - režiim) ülioluline:
Multimode impulss laserid:
SPOT:Energiajaotus on ebaühtlane, "sadula" või "tasase - ülaosaga" ja koht on tavaliselt suur.
Energiatihedus:Suhteliselt madal.
Rakendused:Ideaalne puhastamiseks suurte, nõrgalt kleepuvate saasteainete, näiteks pinna rooste (punane rooste), värv, katted ja õliplekid. Väga tõhus ja suhteliselt odav.
Üksik - režiim impulss laserid
SPOT:Energial on täiuslik Gaussi jaotus (keskel kõige säravam, väheneb servade poole), võimaldades sellel keskenduda äärmiselt väikesele kohale.
Energiatihedus:Äärmiselt kõrge! Selle põhjuseks on asjaolu, et energia on koondunud väga väikesesse kohta.
Rakendused:Ideaalne kangekaelsete saasteainete puhastamiseks.
Punane rooste:Kergesti eemaldatav.
Must rooste:Oma äärmiselt suure energiatiheduse ja võimsa läbitungimise võimsusega on üksik - režiimi impulss -laserid ainus tüüp, mis on võimeline musta rooste eemaldama. Nad võivad lagundada tihedaid musta roostekihi.
Sellel on siiski piiranguid:Isegi kõrge - Power Single - režiim Laser ei pruugi olla võimeline täielikult eemaldama musta rooste, mis on sügavale substraadi tunginud. See võib pinda puhastada väga puhtalt ja kaunilt, kuid see ei saa muuta substraadi oksüdeeritud olekut.
