Laserreiniging:definitie, typen, voordelen, 5 toepassingen

Wat is laserreiniging?

Laserreiniging of laseroppervlakreiniging verwijst naar de techniek waarbij het fenomeen laserstraling wordt gebruikt om de onzuiverheden en verontreinigingen van het oppervlak van een materiaal te verwijderen. Het proces van laserkoeling omvat het verwijderen van een fijne bovenlaag van het gegeven materiaal om de oppervlakteverontreinigingen volledig te verwijderen.

In het algemeen vereist het proces van laseroppervlakreiniging een laserstraal met zeer hoog vermogen en zeer korte laserpulsen.

laserreiniging
Een industriële laserreinigingsmachine. Afbeeldingsbron: optolaIndustrinė lazerinio valymo rangaCC BY-SA 4.0

Inhoud

Hoe werkt laserreiniging?

Laserreiniging omvat het gebruik van het fenomeen laserstraling om de onzuiverheden en verontreinigingen van het oppervlak van een materiaal te verwijderen. Voor het proces wordt een krachtige laser met korte laserpulsen geselecteerd. De laserenergie wordt gericht om de bovenste laag van het materiaal weg te nemen. Terwijl een deel van de verontreinigingen en onzuiverheden verdampt na het ablatieproces, blijft een deel achter als fijnstof. Dit stof kan later worden opgevangen in het filtersysteem. Dit ablatieproces wordt herhaald totdat de vereiste dikte van de bovenlaag van het materiaal is verwijderd.

Wat zijn de soorten laserreinigingsprocessen?

Laserreinigingsprocessen kunnen worden onderverdeeld in twee verschillende typen:

Coating verwijderen:

Dit type laseroppervlaktereiniging verwijst, zoals de naam al doet vermoeden, naar het verwijderen van onzuiverheden en verontreinigingen van het oppervlak van een materiaal met behulp van lasers. Bij dit proces verschilt de chemische en fysische samenstelling van de onzuiverheidslaag significant van die van het substraat. Het organische materiaal absorbeert het laserlicht terwijl het niet-organische substraat op geen enkele manier wordt aangetast. Er wordt geen mechanische, chemische of fysieke verandering waargenomen op het substraat. Voorbeelden van toepassing van dit proces zijn onder meer verf, rubbercoating en isolatie.

Laseroppervlakte-ontsmetting:

Het proces van laseroppervlakte-decontaminatie omvat het verwijderen van verontreinigingen en onzuiverheden die diep in het oppervlak van het gegeven materiaal aanwezig zijn. Dit proces verwijdert fysiek de gehele bovenlaag van het materiaal. Voorbeelden van toepassing van dit proces zijn het verwijderen van betonnen radioactieve lagen met behulp van laserschurft techniek.

lasis
Laserablatie in een oplossing. afbeeldingsbron: SahecolasisCC BY-SA 4.0

Wat zijn de voordelen van laserreiniging?

Voordelen van laseroppervlaktereiniging zijn:

  • Laseroppervlaktereiniging is een proces zonder contact, waardoor het uitermate gemakkelijk kan worden aangebracht.
  • Bij het reinigen van het laseroppervlak worden geen schuurmiddelen of slechte chemicaliën gebruikt.
  • Laseroppervlaktereiniging levert geen enkele vorm van secundair afval op.
  • Laseroppervlaktereiniging maakt verwijdering van fijne lagen mogelijk zonder afbreuk te doen aan de structuur of vorm van het materiaal.
  • Laseroppervlakreiniging veroorzaakt geen chemische, fysische of mechanische veranderingen in het substraat.
  • Laseroppervlakken kunnen worden gereinigd door machines en robots, waardoor het risico van blootstelling van werknemers aan straling wordt geëlimineerd.
  • Laseroppervlaktereiniging is een flexibele techniek.

Wat zijn de toepassingen van laserreiniging?

  • Laseroppervlaktereiniging wordt tegenwoordig voor verschillende doeleinden gebruikt. Het wordt gebruikt in zowel macro- als grootschalige industrieën voor verschillende reinigingsdoeleinden. Onzuiverheden zoals stof, verf, radioactieve elementen enz. Worden verwijderd door lasers.
  • In de elektronische industrie wordt laseroppervlaktereiniging gebruikt voor het reinigen van de contactvlakken van pads en pluggen en ook voor het verwijderen van de isolatie van elektrische kabels.
  • In de rubberindustrie worden lasers gebruikt om het oppervlak van rubber of bandenmallen te reinigen. Bij bepaalde materialen is het gebruik van chemicaliën onmogelijk om te reinigen; laserreiniging blijkt nuttig te zijn voor dergelijke materialen.
  • Bij het verwijderen van verflagen van gebouwen, vliegtuigen, schepen, auto's etc. wordt ook laseroppervlaktereiniging toegepast.
  • Fijnreiniging in microchips wordt ook uitgevoerd door lasers. Laseroppervlakken reinigen is ook een veelgebruikte methode om roest, olie en vet te verwijderen.
Laserablatie van asteroïde zoals monster
Ablatie van een onregelmatig oppervlak met behulp van lasers. Afbeeldingsbron: Travis BrashearsLaserablatie van asteroïde zoals monsterCC BY 4.0

Welk type lasers worden gebruikt voor laserreiniging?

Over het algemeen worden optische lasers met een hoog vermogen gebruikt voor het reinigen van laseroppervlakken. Vezellasers produceren en richten laserlicht door een flexibel medium te gebruiken dat een betere en gemakkelijkere overdracht van de lichtstraal naar de gewenste bestemming mogelijk maakt. Het uitgangsvermogen van lasers op basis van optische vezels is hoger dan die van andere soorten lasers. De hoge oppervlakte / volumeverhouding van deze laservarianten zorgt voor een continu uitgangsvermogen van kilowattbereik samen met efficiënte koeling. De optische vezelgolfgeleider draagt ​​bij aan het verminderen van de optische padvervorming als gevolg van thermische problemen. Op optische vezels gebaseerde lasers hebben over het algemeen een compacter ontwerp in vergelijking met gas- of halfgeleiderlasers (met hetzelfde uitgangsvermogen) en produceren een laserstraal met beperkte diffractie.

Naast glasvezellasers worden Nd: YAG-lasers ook gebruikt voor het reinigen van laseroppervlakken. Nd: YAG-lasers worden gebruikt voor het uitzenden van licht in het infraroodbereik (nabij 946, 1064, 1120, 1320 en 1440 nm). Organische monsters (oppervlakte-onzuiverheden) bestaan ​​voornamelijk uit water en kunnen de IR-frequentie van licht goed absorberen.

Powerlite NdYAG 3
Nd: YAG-laser (met neodymium gedoteerd yttrium-aluminium-granaat). afbeeldingsbron: KkmurrayPowerlite NdYAGCC BY 3.0

Bezoek voor meer informatie over optische vezellasers https://techiescience.com/fiber-lasers/

Lees ook:

Laat een bericht achter