Как лазер может удалять ржавчину с деталей автомобилей

Принцип работы, правила выбора, стоимость лазера для удаления ржавчины

Главная проблема всех металлических покрытий – это ржавчина. Она не только ухудшает внешний вид изделия, но и разрушает его.

Поэтому коррозию нужно удалять сразу после ее появления, не теряя время и не дожидаясь ее распространения. Справиться с ржавчиной можно с помощью лазера.

О том, как применить этот современный метод на практике, а также когда и для каких устройств можно использовать лазер для удаления ржавчины, читайте в статье.

Лазерный очиститель – что это за устройство?

Чтобы вывести коррозию с металла необходимо обзавестись специальным лазерным аппаратом. Именно он является источником светового потока определенной мощности.

Основу установки составляют 3 элемента:

• источник питания;
• лазерная головка;
• прибор видеонаблюдения.

Эти модули соединены друг с другом оптоволоконным кабелем.

Для личных нужд используют аппараты малой мощности. В автомастерских и на небольших предприятиях применяют устройства средней мощности. По виду они напоминают компрессоры. Также в продаже можно встретить массивные стационарные установки. Их используют исключительно на крупных предприятиях.

Как работает удалитель?

Принцип работы лазера довольно прост. Прибор, излучая световой поток, воздействует на металл. Если поверхность изделия чистая, то она просто отражает его. Участки, покрытые ржавчиной, эти лучи, напротив, поглощают.

В результате накопления избыточного количества энергии, окислы начинают слущиваться и отходить от основания. Под влиянием мощного лазерного излучения коррозия плавится и испаряется.

Высокая эффективность чистки достигается не только за счет воздействия на металлическую поверхность высокими температурами, но и благодаря ударной нагрузке. С помощью лазера одинаково хорошо можно очистить не только гладкие, но и рифленые изделия.

Сфера применения аппарата

Лазеры для удаления ржавчины и окалины применяют в трех сферах, которые можно разделить на следующие группы:

Микрообработка. Она предполагает зачистку клемм, разъемов и проводов от окалины. Световой луч убирает слой толщиной до 1 мкм.

Иными способами зачистку провести просто не удастся. Основная сфера применения для микрообработки металла лазером – это электроника.
Макрообработка. Этот способ предполагает зачистку более крупных деталей, например, украшений, монет и других ценных предметов.

Хотя установки стоят недешево, они полностью оправдывают свою стоимость. Именно лазерную макрообработку ржавчины применяют для зачистки деталей автомобиля. Поэтому такие устройства можно встретить во многих сервисных мастерских.

Какие приборы используют?

Для удаления ржавчины используют автоматизированные приборы. Они выполняют свою функцию практически самостоятельно. От человека требуется минимальное приложение усилий. Различают приборы по типу конструкции, по мощности и особенностям управления.

Виды лазеров, в зависимости от их мощности:

1. От 12 до 20 Вт. Это установки малой мощности, которые питаются от аккумулятора.
2. От 100 до 400 Вт. Это компактные портативные системы, применяемые для удаления окислов с изделий средних размеров.
3. До 1000 Вт. Это мощные приборы, которые чаще всего являются стационарными. Рабочая способность таких лазеров достигает 100 000 часов.

Только спустя это время может потребоваться замена головки. После установки новой детали устройство можно эксплуатировать дальше.

Для личных нужд и для малых предприятий чаще всего приобретают портативные установки, которые имеют компактные размеры и управляются вручную.

Одной из наиболее удобных моделей является лазер-ранец. Он имеет небольшие размеры и малый вес, благодаря чему человек получает возможность быстро и без каких-либо неудобств обрабатывать габаритные и небольшие объекты. Такие приборы применимы как в условиях производства, так и вне него.

Когда требуется лазер повышенной мощности, лучше приобрести стойку со встроенной системой фильтрации воздуха.

Обзор лазера-ранца в видео:

Какой выбрать?

При покупке лазера нужно отталкиваться от тех задач, которые с его помощью будут решаться. Общие рекомендации:

1. Для микрообработки приобретают лазеры малой мощности. С их помощью можно зачистить провода, удалить окислы с клемм и микросхем. Такие устройства востребованы у мастеров, занимающихся ремонтом электроники.
2. Лазеры средней мощности – это наиболее востребованные приборы. Их покупают владельцы автомастерских, занимающиеся чисткой кузовов. С их помощью не только снимают ржавчину, но и лакокрасочное покрытие.
3. Мощные лазеры приобретают крупные заводы и предприятия.

Для личных нужд следует присмотреться к недорогим китайским лазерам. Они востребованы на рынке и стоят дешевле своих европейских аналогов. Средняя длительность эксплуатации прибора без смены головки составляет 50 000 часов.

Перед покупкой нужно обратить внимание на вес установки и на ее габариты.

Как правильно пользоваться?

Использовать лазер для удаления ржавчины несложно. Технология обработки подразумевает прохождение следующих шагов:

• установку запускают в работу;
• сканируют поверхность, определяя глубину ржавчины;
• направляют световой пучок на очищаемую поверхность;
• удерживают источник лазерного луча в нужном положении до тех пор, пока не будет достигнут желаемый результат;
• контроль глубины абляции позволяет выборочно удалять коррозию разной толщины.

Возможно ли сделать его своими руками?

Сделать лазер для удаления ржавчины с металла своими руками невозможно.

Собрать установку, которая будет сканировать толщину коррозии, а после этого безопасно счищать ее, могут только на заводах, специализирующихся в этом направлении.

Попытаться собрать прибор самостоятельно можно, если в наличии есть все необходимые комплектующие. Заказывать и покупать их придется в магазине или выписывать из-за границы. Это довольно трудоемкий процесс, поэтому намного проще купить уже готовую установку.

Где купить, какова цена?

Купить лазер для удаления ржавчины можно в Интернете. В зависимости от страны производства, заказ делают либо напрямую у производителя, либо через специализированные сервисы.

Цена аппаратуры варьируется в широких пределах. Она зависит от мощности прибора, особенностей его функционирования, сферы применения и комплектующих.

Можно попытаться сэкономить и приобрести установку, которая ранее была в эксплуатации, но гарантии ее исправной работы отсутствуют. Цена б/у лазеров начинается от 60 000 руб.

Если сломался, как его починить?

Ремонтом лазерных установок должны заниматься профессионалы. Пытаться самостоятельно справиться с поломкой не следует, даже при наличии знаний в сфере электроники.

Найти специалиста несложно. Достаточно ввести соответствующий запрос в поисковую строку любого браузера.

Если в мастерской отсутствуют детали, нуждающиеся в замене, их необходимо заказать. В этом случае придется подождать доставку, а также дополнительно оплатить расходы на пересылку.

Заключение

Определяясь с выбором, нужно четко понимать, для каких целей будет использоваться лазер. Чем масштабнее объем предстоящих работ, тем мощнее должен быть прибор.

На сегодняшний день именно лазерная аппаратура позволяет быстро и бережно очищать металл от ржавчины, не опасаясь за порчу деталей.

Аппараты лазерной очистки металла от ржавчины. В будущем заменят пескоструйную обработку

Считал, что самая эффективная очистка металла от ржавчины, краски или других загрязнений – это пескоструйная обработка. Справляется со всеми видами загрязнений, но имеет ряд недостатков (о них ниже).

Попадались видео с каким-то фантастическим процессом очистки железных деталей с помощью лазера. Тогда думал, что это единичные прототипы. Оказалось – это массово производимое оборудование.

В Китае много производителей подобного оборудования. Но оно имеет космическую стоимость (об этом чуть ниже).

Согласитесь, выглядит как кадры из фантастического фильма. Что это и как это работает? Стационарное оборудование выглядит так:

Лазер для очистки загрязнений на металле в стационарном исполнении. Излучатель – как бластер из фантастики. Этот прибор можно приобрести и на aliexpress — ссылка .

Мощность лазера на выбор: 30, 50, 100, 200, 500 и 1000 Вт. Водяное охлаждение, автоматическая фокусировка луча. Стоимость на момент написания статьи: от 354 тыс. руб. (30 Вт) до 11,795 млн. руб. плюс доставка 1735 руб. В основном, такое оборудование продают на alibaba .com .

Некоторые продавцы на aliexpress продают какую-то подписку на новости за 40-80 тыс. руб. , а не само оборудование. Вводят покупателей в заблуждение. Вот подборка таких продавцов, которые дезинформируют ценой:

Но вернемся к прибору. Как уже понятно, в самом корпусе прибора находится лазер. Работает лазер в импульсном режиме, но частота импульсов столь огромна, что воспринимается в виде непрерывного излучения. Лазерный луч по оптоволоконному кабелю подходит к излучателю в виде пистолета и рассеивается узкой полосой. Слой ржавчины или слой краски поглощают излучение, моментально нагреваются и испаряются. Очищенная металлическая поверхность имеет зеркальный эффект и уже не так нагревается для того чтобы испарятся.

Там где был глубокий слой ржавчины – прибором небольшой мощности нужно пройти 2-3 раза. Слой металла тоже может испаряться, но не так, как загрязнения.

Видео с работой китайского ранца лазерной очистки мощностью импульса всего 100 Вт:

Нашел российского производителя такого оборудования, который производит как переносные, так и стационарные установки для очистки металла:

Мощность ранца: 50 Вт или 100 Вт. Стационарный прибор мощностью 200, 500 или 1000 Вт. У ранца воздушное охлаждение, у стационарного – водяное. Цену производитель предоставляет по запросу.

Из всей этой информации понятно, что самый главный недостаток такого оборудования – высокая цена. Именно поэтому оно практически не имеет распространения. Из достоинств: отсутствие расходных материалов. Себестоимость очистки металла – 1,5 руб/м2 (стоимость электроэнергии). Мобильность установки. Скорость работы. Безопасность при соблюдении простых правил. Лазер не создает микро неровности как пескоструйная обработка (более высокое качество обработки).

Если сравнивать с недостатками пескоструйной обработки: пескоструй делает поверхность неровной, если даже до этого краска была нанесена на гладкое основание. Особенно на пластичных основаниях. Про песок, как расходный материал – это отдельный разговор. Он должен быть сухой, калиброванный (просеянный). Профессиональные пескоструйные установки имеют стоимость до 100 тыс. руб. и более. Но не миллионы, как аппарат лазерной очистки.

Возможно, когда-то в будущем лазеры будут иметь вполне доступную стоимость и каждый автосервис или мастер вместо пескоструйного аппарата будет работать прибором лазерной очистки или даже сварки. За какую цены Вы бы приобрели такой аппарат – напишите в комментариях?

Подписывайтесь на канал, добавляйте его в закладки браузера (Ctrl + D). Впереди много интересной информации.

Лазерное удаление ржавчины: описание технологии

Каждый, кто уже сталкивался с ржавчиной, знает, как непросто с ней бороться. Без специальных механических средств, например, жестких проволочных щеток или шлифовальных машинок, а также некоторых химических веществ удалить ржавчину с металлических поверхностей не получится.

Подготовив все необходимое для работы, можно начинать процесс. Очищение металлической поверхности от ржавчины обычно выполняется вручную, при этом весь процесс сопровождается обильным выделением вредной для человека химической пыли. Избежать пагубного воздействия на организм содержащихся в пыли веществ можно, применяя особенную технологию — лазерное удаление ржавчины. Такие технологии раньше воспринимались как нечто, относящееся к области фантастики, но сегодня они прочно вошли в нашу жизнь. Сейчас лазер широко используется для очищения различных поверхностей.

Что значит лазерная абляция?

Лазерная абляция (удаление ржавчины) – это специальная технология, позволяющая при помощи лазерного импульса удалять с поверхностей ненужные вещества. С помощью лазерной абляции можно также определять концентрацию в химическом составе элементов и изотопов. Данная методика применяется аналитической химией и геохимией.

Особенности, характерные для процесса лазерной абляции:

• Энергия, вырабатываемая лазерным импульсом, поглощается поверхностью обрабатываемого изделия.
• В процессе очищения от ржавчины формируется плазменное облако.
• Лазерная абляция происходит на границе между двух фаз: конденсированной и газообразной (вакуумной).

Что такое десорбция?

Если для лазера характерна малая мощность, то устраняемые вещества испаряются, или сублимируются: превращаются в свободные молекулы, ионы и атомы, образуя над поверхностью слабую несветящуюся плазму. Лазерное удаление ржавчины в режиме маломощных лазеров называется десорбцией.

Образование лазерной искры

В случае если лазерный инструмент для удаления ржавчины способен выработать достаточно мощный для превышения порога режима абляции импульс, то процесс очищения сопровождается свечением плазмы, микровзрывами с образованием на поверхности изделия кратеров. Работу в режиме мощного импульса называют лазерной искрой.

Преимущества технологии

К плюсам лазерной абляции можно отнести:

• Работник не соприкасается с обрабатываемой поверхностью.
• У мастера появляется возможность локализовать свои действия: он просто задает нужную плотность импульса и направляет пучок лазера в ту точку, которую хочет обработать.
• Возможна регулировка мощности излучений.
• Имеет место мобильность установки. При необходимости ее нетрудно перенести к нужному месту.
• У человека появляется возможность работать с различными материалами, не опасаясь их повредить.

Изделие от немецкой компании Clean Laser

На сегодняшний день это единственный производитель, выпускающий инструмент, который способен очистить от краски, масла, смазки, ржавчины или любого другого загрязнения самую чувствительную поверхность за несколько минут. Данное оборудование обеспечивает качественное лазерное удаление ржавчины. Аппарат способен производить мощные, короткие и очень быстрые лазерные лучи, создавая микровсплески плазмы. Это влечет за собой образование ударных и тепловых волн. Отзывы владельцев таких аппаратов преимущественно положительного характера. Потребители оценили, что загрязнение под воздействием собранного в пучок луча просто испаряется. Лазерное удаление ржавчины осуществляется мягко, без повреждения поверхности.

Какие выпускаются модели?

Аппараты немецкой компании Clean Laser представляют богатый ассортимент оборудования, с помощью которого осуществляется лазерное удаление ржавчины. По отзывам потребителей, самыми востребованными являются «рюкзачные» аппараты. Несмотря на их малогабаритность и мощность от 12 Вт до 1 кВт, такое оборудование также способно обеспечить качественное лазерное удаление ржавчины. Установка может быть использована для снятия наслоений с маленьких поверхностей. Данные аппараты очень популярны в среде археологов как надежные средства для чистки предметов старины. Также малогабаритное лазерное оборудование используется механиками во время ремонта фюзеляжа.

Тем, кто желает приобрести подобное устройство, лучше остановить свой выбор на аппаратах средних размеров. Опытные пользователи рекомендуют установки с мощностью, не превышающей 400 кВт. По своим габаритам такие устройства похожи на компрессоры. Сегодня немецкими инженерами разрабатываются крупногабаритные модели лазерных установок для их использования на космических и летательных аппаратах. Несмотря на значительные размеры, устройства, выпускаемые немецкой фирмой Clean Laser, отличаются тем, что в них используются очень короткие и быстрые пульсации лазерных лучей, которые способствуют появлению микровспышек плазмы и сублимации. Во время работы лазерного оборудования не образуется вторичных отходов. Мастер при использовании такого инструмента не дышит пылью, а сама работа выполняется быстро и качественно.

Китайская модель

На рынке инструментов и оборудования вниманию потребителя предоставлен широкий ассортимент установок для лазерного очищения от ржавчины. Сегодня большим спросом пользуются изделия китайского производства. Одним из них стал аппарат для чистки металлических изделий LY CL 100.

Технические характеристики

• Установка обладает мощностью не более 100 Вт.
• Эксплуатационный срок — 50 тысяч часов.
• Частота повторений составляет 1,2-25 КГц.
• Установка предназначена для чистки площади 20х20 см.
• Скорость работы превышает 7 тысяч мм/сек.
• Аппарат обладает линейной скоростью в 70 м/мин.
• Установка использует воздушное охлаждение.
• Длина волны составляет 1064 nm.
• Внутри аппарата имеется компьютерное программное обеспечение.
• Размеры изделия составляют 25 х 45 х 50 см.
• Установка весит до 70 кг.
• Гарантийный срок составляет 12 месяцев.

Такой мобильный инструмент станет незаменимым, если нужно почистить от ржавчины металлическую поверхность или убрать краску с кузова автомобиля. В таком случае снятие производится послойно вплоть до самой грунтовки. На глубину проникновения лазерного луча влияет длина его волны и показатель преломления. Очищение металлических поверхностей при помощи лазера считается самым эффективным и безопасным методом.

Будущее наступило: удаляем ржавчину лазером

При долгом контакте стали с влагой или воздухом на поверхности формируется слой окиси железа. Изделие при этом теряет внешнюю привлекательность, но это не единственное неприятное последствие. В будущем металл начнет ускоренно ржаветь, в результате чего предмет может утратить основные функции. Лазер для удаления ржавчины – современный метод очистки металлических поверхностей, ставший более эффективной альтернативой химическим способам остановки коррозии.

Технология лазерной очистки

Для того, чтобы провести лазерную зачистку металла от ржавчины, нужен специальный аппарат, фокусирующий мощный световой поток. Принцип работы устройства заключается в способности чистого металла отражать лазерное излучение, когда вещества с более сложным составом его поглощают. В результате слой ржавчины, который включает смесь трех оксидов железа, пленок гидроксидов и разных загрязнений, начинает накапливать энергию, нагреваться и слущиваться с основания. Если мощность лазерного оборудования высока, то налет плавится и испаряется.

Лазерная абляция

Чаще всего лазерная очистка металла от ржавчины производится при помощи абляции – импульсного излучения, вызывающего испарение оксидной пленки. Последняя «приподнимается» над поверхностью в форме плазменного облачка, затем рассасывается. Абляция происходит на границе двух фаз: газообразной и конденсированной – и начинается благодаря резкому перепаду температур (оборудование способно разогреть основание до +16500 градусов).

Порядок работы прибора таков:

1. Сканирование (диагностика). Лазер определяет глубину обработки при помощи кратковременного импульса, издаваемого рабочей головкой.
2. Основной этап. В автоматическом режиме выбирается мощность, осуществляется полное снятие ржавчины.

Десорбция

Под десорбцией понимают условно более мягкое воздействие на ржавчину фотонным пучком, которое вызывает отделение поверхностного слоя в форме чешуек. Для таких установок характерна малая мощность, приводящая к нагреву без фазовых превращений. Обычно для достижения нужного эффекта при толщине оксидной пленки 50-75 микрон плотность тепловой энергии не должна быть меньше 106 Вт/кв. см, диаметр ионно-фотонного пучка – до 100 микрон.

Кроме нагрева, ускоряет достижение результата наличие ударной силы испускаемого светового пучка. Лазерную десорбцию благодаря щадящему влиянию на металлы можно применять на изделиях с:

• декоративной отделкой;
• рифлением;
• различными пазами, отверстиями;
• сложными деталями.

Оборудование для лазерной очистки

Все механизмы для лазерной чистки металла максимально автоматизированы, при этом усилия со стороны человека сокращены до минимума. Лазерные станки различаются по мощности, типу конструкции, размерам, некоторые из них оборудованы камерой с дистанционным управлением, которая подсоединена к компьютеру. Для обработки крупных агрегатов лазерные установки оснащаются длинными кабелями (от 50 метров).

По мощности устройства могут быть такими:

• для небольших площадей – 12-20 Вт (лазер малого размера на аккумуляторах);
• для средних площадей – 100-400 Вт (портативные системы компактного размера);
• мощные установки – до 1000 Вт (переносные и стационарные устройства).

Как правило, подобные инструменты могут работать против ржавчины или для иных целей без замены рабочей головки в течение 100000 часов. После деталь нужно заменить, чтобы и дальше эксплуатировать устройство. Для человека лазерные установки безопасны, они оборудованы специальной защитой от выхода луча за габариты заготовки.

Преимущества способа

В качестве удалителя ржавчины лазер применяется повсеместно, как на крупных промышленных предприятиях, так и в небольших автосервисах. С помощью небольших маломощных аккумуляторных агрегатов вполне можно провести очищение металла от элементов коррозии своими руками в обычном гараже. Прочие преимущества лазерного метода по сравнению с использованием очистителей, преобразователей и механического способа чистки таковы:

• отсутствие вредных выделений, безопасность;
• отсутствие контакта человека с обрабатываемой поверхностью;
• высочайшее качество и точность чистки;
• бесшумность даже самых мощных установок;
• большая скорость обработки поверхностей;
• легкость настройки и регулировки аппарата;
• автоматическое отключение лазерного излучателя после завершения процесса;
• возможность работать со многими металлами и сплавами;
• отсутствие необходимости в расходных материалах;
• отсутствие опасности повреждения материала, равномерность снятого слоя.

Сфера использования

Лазер имеет широкую область применения, при этом в ней различают микро-, макрозоны и крупномасштабную эксплуатацию. Затраты на проведение обработок тоже будут разными, ведь они зависят от того, сколько стоит сама установка, от ее мощности, объема работ и их сложности.

Микроприменение

Данная сфера использования подразумевает проведение зачистки проводов при припарке, приваривании различных электронных соединений – клемм, разъемов. Иным способом, кроме лазерного, практически невозможно сделать очищение мелких плоских проводов от старой изоляции без их повреждения. Световой луч уберет слой изоляции толщиной меньше 1 мкм или напыленное серебряное покрытие, при этом не касаясь медной составляющей. Кроме того, в сфере электроники лазер применяется для выполнения:

• тонких надрезов;
• отверстий в проводах;
• насечек на платах.

При необходимости с помощью лазерных установок можно убрать полиамидное покрытие с тормозных или охладительных систем, что требуется при зачистке концов соединяемых трубок. Лазерная методика позволит произвести эту сложную операцию без повреждения алюминиевой сердцевины.

Макроприменение

Лазерная очистка металла – недешевый метод, но он полностью оправдан при необходимости в обработке дорогостоящих изделий: украшений, монет, слитков, ценных предметов. Эта технология находит применение и в сфере производства на заводах резинотехнических изделий: световой луч эффективно убирает налет с форм для покрышек после сотен заливок. Если чистить пресс-формы химическим методом, процесс займет много времени, а поверхность дорогостоящего изделия может быть повреждена.

Лазер предотвращает подобные последствия и минимизирует временные затраты на удаление элементов коррозии. Время лазерной обработки формы не превышает 60 минут по сравнению с 8 часами, которые требует химический метод. Также изделие не нужно будет демонтировать перед работой, что намного удобнее технически и исключает проблемы при повторной сборке.

Крупномасштабное использование

Лазерное очищение от ржавчины практикуется в сфере производства комплектующих для самолетов, космических аппаратов и т .д. Еще с 90-х годов многие военные и пассажирские самолеты чистят от краски, налета в рамках техобслуживания при помощи лазера. Такими установками пользуются для снятия старых свинцовых красок с корпусов кораблей, мостов, иных крупногабаритных сооружений, железнодорожных вагонов, зданий.

Какие модели лазеров выпускаются?

Самыми популярными на рынке считаются аппараты компании Clean Laser (Германия), которая выпускает большую линейку лазерного оборудования. Наиболее востребованным считается компактный «рюкзачный» лазер, состоящий из 3-х отдельных модулей, которые соединены оптоволоконным кабелем:

• ранца с источником питания;
• лазерной головки;
• прибора видеонаблюдения.

При включении установки происходит сканирование поверхности, выявляется глубина ржавчины, и только затем на область загрязнения направляется лазерный поток полной мощности. Остатки разрушенных элементов ржавчины, которые отсоединились от металла, уносятся в особую емкость. Процесс завершается в автоматическом режиме, когда поверхность изделия станет полностью свободной, и направляемый на нее поток света будет отражаться.

Небольшие аккумуляторные аппараты малой мощности очень популярны у археологов, любителей антиквариата, поскольку позволяют снять налет загрязнения даже с деликатных, ценных предметов. Агрегаты средних размеров мощностью до 400 Вт на вид напоминают компрессоры и обычно используются в автомастерских, на небольших производствах. Габаритные, мощные установки имеют крупномасштабное значение и стоят сотни тысяч долларов.

Китайские лазеры

Изделия китайского производства тоже пользуются спросом на рынке, ведь их цена обычно дешевле, чем у европейских установок. Например, аппарат LY CL 100 применяется для очищения металлических изделий от ржавчины, имеет мощность 100 Вт, эксплуатируется без смены головки в течение 50000 часов. Вот прочие характеристики прибора:

• частота повторов – 1,2-25 КГц;
• скорость работы – 7000 мм/сек;
• линейная скорость – 70 м/мин;
• длина волны – 1064 Нм;
• вес установки – 70 кг.

Подобные мобильные устройства могут использоваться для очищения кузова авто, удаления краски или зачистки проржавевших участков. Применение лазера считается эффективным и безопасным способом обновления деталей, помогает продлить срок их жизни и серьезно сэкономить на покупке новых.

Очистка металла от ржавчины при помощи лазера

Лазерное удаление ржавчины основано на принципах взаимодействия металла с мощным лазерным лучом. Как это происходит и какое оборудование используют — далее.

При длительном соприкосновении поверхности обычной стали с воздухом или любой другой коррозионно-активной средой на его поверхности постепенно образуется слой окиси железа. Это не только портит внешний вид изделия, но и провоцирует его дальнейшее ржавление. Наиболее популярны химические методы очистки металлических поверхностей от ржавчины. Но, как утверждается, «не хлебом единым»…

Технология лазерной очистки

Лазерное удаление ржавчины (система CleanLaser) базируется на известных физических принципах взаимодействия металла с особо мощным световым излучением, каким и является лазерный луч. В соответствии с ними чистые металлы лазерное излучение отражают, а соединения с более сложным химическим составом — наоборот, поглощают. К числу последних относится не только ржавчина (как известно, она представляет собой смесь трёх оксидов железа), но и различные загрязнения, плёнки гидридов и т.д.

При поглощении поверхностью лазерного луча может происходить один из трёх процессов:

1. Нагрев без фазовых превращений, когда бомбардируемый направленным фотонным пучком слой размягчается и отшелушивается.
2. Нагрев с последующим расплавлением.
3. Нагрев с дальнейшим испарением материала поверхности.

Таким образом, теоретически возможны две технологии использования лазера против ржавчины — условно «мягкий» режим, в результате которого поверхностный слой отделится от стальной основы в виде чешуек (затем удаляемых механически), либо «жёсткий» режим, при реализации которого ржавчина с обрабатываемой поверхности просто испаряется.

Температура плавления ржавчины (в зависимости от её состава) находится в пределах 1580…1640 0 С, т.е., выше температуры плавления стали. Для достижения указанных температур плотность тепловой мощности в зоне действия лазерного луча должна быть не ниже 10 6 Вт/см 2 , а диаметр ионно-фотонного пучка — не более 100 микрон. В этом случае возможно эффективное удаление окисной плёнки толщиной 50…75 микрон, чего вполне достаточно для снятия слоя ржавчины.

Повышению эффективности удаления ржавчины лазером способствует также и то, что в центре концентрированного светового луча активизируются и сопутствующие процессы — ударные волны и чрезвычайно высокие температурные перепады. Они ускоряют процессы отделения и разрушения окислов.

Для лазерного луча не имеет значения вид обрабатываемой поверхности. Поэтому лазерная очистка эффективна и для изделий, имеющих глубокие пазы, рифления, декоративную отделку и пр.

Оборудование для удаления ржавчины

Установки лазерной очистки действуют в следующей последовательности:

• При включении происходит сканирование поверхности с целью выявления глубины и характера ржавчины, Это выполняется коротким по длительности лазерным импульсом сравнительно небольшой мощности;
• После сканирования на очищаемую поверхность направляется лазерный поток мощностью, оптимальной для размерного испарения вещества (впрочем, мощность регулируется, и пользователь может устанавливать для очистки ржавчины и иной режим обработки);
• Остатки разрушенного и отделённого от основного металла окисной плёнки (которая не попала в центр светофокусированного пучка) захватываются в специальную ёмкость;
• Процесс обработки прекращается автоматически, по достижению состояния поверхности, при которой направляемый на неё фотонный поток начинает отражаться , т.е., свободной от окислов.

Выбор типоразмера системы для лазерной очистки производят, исходя из того, что 1 кВт мощности лазера соответствует примерно 1 м 2 очищаемой поверхности в час.

Преимуществами лазера как удалителя ржавчины являются:

1. Отсутствие вредных экологических выбросов.
2. Отсутствие шума при работе.
3. Высокие эффективность и качество очистки.
4. Возможность использования при обработке комбинированных покрытий, причём не только из разных металлов, но и на соединениях стали с другими материалами (например, инкрустаций, стальных пластин-накладок на кожаные изделия и т.д.).
5. Простота настройки и использования.
6. Отсутствие потребности в расходных материалах.

Бытует мнение об опасности для операторов, которые эксплуатирует рассмотренное оборудование. Однако это не так. Излучение носит строго направленный характер, и воздействует только на обрабатываемую поверхность. От избыточного светового потока работающего защищают специальные очки, а при дистанционной обработке контроль за ходом процесса производится при помощи системы видеонаблюдения.