El principi bàsic de l’eliminació del rovell làser:
La clau per a l'efectivitat de l'eliminació del rovell làser no rau en "cremar" el rovell, sinó en el seu "efecte fotoacústic".
Absorció làser per la capa de rovell:El rovell (Fe₂o₃, Fe₃o₄) té una elevada taxa d’absorció per a làsers de longituds d’ona específiques (com ara la llum d’infrarojos de 1064nm), mentre que el substrat de metall net té una alta reflectivitat.
Conversió energètica ràpida: Després d’absorbir l’energia elevada a l’instant, la capa d’oxidació experimenta un augment de temperatura ràpid, vibrant, vaporitzant i transformant -se en plasma.
Exfoliació instantània: Aquests materials escalfats i en expansió generen ones de xoc que "exploren" o exfolien la capa de rovell de superfície. El substrat, però, reflecteix la major part de l’energia, mantenint -se en gran mesura indemne.
A - Anàlisi de profunditat: tipus de rovell i compatibilitat làser
1. Rovell vermell (Fe₂o₃)
Característiques: Solt i porós, normalment situat a la superfície del material ("rovell flotant"). Té un enllaç feble amb el substrat.
Dificultat de neteja: Fàcil.
Raó: La seva estructura solta permet que l'energia làser penetri fàcilment i elimini ràpidament. Fins i tot els làsers amb baixa densitat energètica poden eliminar -la efectivament.
2. Rust negre (fe₃o₄)
Característiques:Dens, dur i estable, normalment indicant que l’oxidació ha penetrat profundament en el substrat i s’enllaça fortament a ell. Sovint és el producte de més oxidació o de llarg - corrosió del rovell vermell en condicions específiques.
Dificultat de neteja: Extremadament difícil.
Motiu:
Densitat:L’estructura densa dificulta que el làser penetri i el tregui completament d’una sola vegada.
Adhesió: Fortament unit al substrat, que requereix densitats energètiques més elevades per trencar aquest vincle.
Problema de profunditat: El rovell negre sovint ha "arrelat" profundament al substrat. Com a tecnologia de tractament superficial, el tractament amb làser té una profunditat d’acció limitada. Tot i que la superfície es neteja, l’òxid de ferro que hi ha a l’interior pot tornar a aparèixer a la superfície poc després, formant un nou rovell.
Triar un tipus làser: Per què els làsers "continus" són inferiors als làsers "polsats"
Funcionament làser continu: Porta contínuament energia, com un "ferro de soldadura" escalfat contínuament.
Desavantatges: La calor s’acumula i condueix contínuament. Mentre s’elimina l’oxidació, es transfereix una gran quantitat de calor al substrat metàl·lic, provocant un sobreescalfament, deformació i fins i tot danys. Li manca la força d’impacte instantània per eliminar el rovell negre fermament unit.
Aplicacions:Rarament s'utilitza per a l'eliminació de rovell de precisió, però es pot utilitzar per a l'àrea gran -, gruixuda i l'eliminació de rovell solt, quan el dany del substrat no és una preocupació.
Làser polsat (elecció principal)
Operació:Allibera de forma instantània energia elevada en polsos extremadament curts (nanosegona, picosegon, o fins i tot femtosegon), com una alta - freqüència "martell".
Avantatges:Cada pols dura només poc temps, evitant que la calor es transfereixi al substrat, aconseguint "processament en fred" i protegint el substrat. A més, la densitat instantània d’alta potència genera una potent onada de xoc, eliminant eficaçment els contaminants.
En els làsers polsats, el patró Spot (single - mode/multi - mode) és crucial:
Làsers polsats multimode:
Lloc:La distribució d’energia és desigual, amb una forma de "sella" o "pla - superior", i la taca és normalment gran.
Densitat energètica:Relativament baix.
Aplicacions:Ideal per netejar contaminants grans i feblement adherits com ara el rovell de superfície (rovell vermell), pintura, recobriments i taques d’oli. Cost altament eficient i relativament baix.
Single - làser polsat amb pols
Lloc:L’energia té una distribució gaussiana perfecta (més brillant al centre, disminuint cap a les vores), cosa que permet centrar -se en un lloc extremadament petit.
Densitat energètica:Extremadament alt! Això es deu al fet que l’energia es concentra en un lloc molt petit.
Aplicacions:Ideal per netejar contaminants tossuts.
ROST RED:Fàcilment eliminat.
Rust negre:Amb la seva densitat d’energia extremadament alta i potent potència penetrant, els làsers polsats en mode single- són l’únic tipus de làser capaç d’eliminar l’oxidació negra. Poden descompondre capes denses de rovell negra.
Tot i això, té limitacions:Fins i tot un làser de mode de potència alta - single - pot no ser capaç d’eliminar completament el rovell negre que ha penetrat profundament al substrat. Pot netejar la superfície de manera molt neta i bella, però no pot canviar l’estat oxidat del substrat que hi ha al seu interior.
