Il principio di base della rimozione della ruggine laser:
La chiave per l'efficacia della russa della ruggine laser non sta nella ruggine "brucia", ma nel suo "effetto fotoacustico".
Assorbimento laser da parte dello strato di ruggine:La ruggine (Fe₂o₃, Fe₃o₄) ha un alto tasso di assorbimento per i laser di lunghezze d'onda specifiche (come la luce a infrarossi a 1064 nm), mentre il substrato di metallo pulito ha un'alta riflettività.
Conversione rapida dell'energia: Dopo aver assorbito istantaneamente l'alta energia, lo strato di ruggine subisce un rapido aumento della temperatura, vibrazione, vaporizzazione e trasformazione in un plasma.
Esfoliazione istantanea: Questi materiali riscaldati ed in espansione generano onde d'urto che "fa esplodere" o esfoliare lo strato di ruggine della superficie. Il substrato, tuttavia, riflette la maggior parte dell'energia, rimanendo in gran parte intatto.
In - Analisi della profondità: tipi di ruggine e compatibilità laser
1. Ruggine rossa (Fe₂o₃)
Caratteristiche: Sciolto e poroso, tipicamente situato sulla superficie del materiale ("ruggine galleggiante"). Ha un legame debole con il substrato.
Difficoltà di pulizia: Facile.
Motivo: La sua struttura sciolta consente all'energia laser di penetrare facilmente e rimuoverla rapidamente. Anche i laser con bassa densità di energia possono rimuoverlo efficacemente.
2. Black Rust (Fe₃o₄)
Caratteristiche:Dente, duro e stabile, indicando in genere che l'ossidazione è penetrata in profondità nel substrato ed è fortemente legata ad esso. Spesso è il prodotto di ulteriore ossidazione o lunga corrosione del termine - di ruggine rossa in condizioni specifiche.
Difficoltà di pulizia: Estremamente difficile.
Motivo:
Densità:La struttura densa rende difficile per il laser penetrare e rimuoverlo completamente in una volta.
Adesione: Fortemente legato al substrato, che richiede densità di energia più elevate per rompere questo legame.
Problema di profondità: La ruggine nera ha spesso "radicato" nel profondo del substrato. Come tecnologia di trattamento superficiale, il trattamento laser ha una profondità di azione limitata. Anche se la superficie viene pulita, l'ossido di ferro all'interno può riapparire sulla superficie poco dopo, formando una nuova ruggine.
Scegliere un tipo di laser: Perché i laser "continui" sono inferiori ai laser "pulsati"
Funzionamento laser continuo: Output continuamente energia, come una "saldatura" continuamente riscaldata.
Svantaggi: Il calore si accumula e conduce continuamente. Durante la rimozione della ruggine, una grande quantità di calore viene trasferita nel substrato metallico, causando surriscaldamento, deformazione e persino danni. Manca la forza di impatto istantanea per rimuovere la ruggine nera saldamente legata.
Applicazioni:Raramente usato per la rimozione della ruggine di precisione, ma può essere utilizzato per una grande area -, rimozione di ruggine spessa e sciolta in cui il danno al substrato non è un problema.
Laser pulsato (scelta mainstream)
Operazione:Rilascia istantaneamente l'alta energia in impulsi estremamente corti (nanosecondi, picosecondi o persino femtosecondo), come un alto "martello" di frequenza - sorprendente.
Vantaggi:Ogni impulso dura solo un breve periodo, impedendo al calore di trasferirsi sul substrato, raggiungendo "elaborazione a freddo" e proteggendo il substrato. Inoltre, la densità istantanea ad alta potenza genera una potente onda di shock, rimuovendo efficacemente i contaminanti.
Nei laser pulsati, il modello spot (singolo - modalità/multi - modalità) è cruciale:
Laser pulsati multimodali:
Macchiare:La distribuzione dell'energia è irregolare, con una forma top "top - piatta" o il punto è in genere grande.
Densità di energia:Relativamente basso.
Applicazioni:Ideale per pulire i contaminanti grandi e debolmente aderenti come ruggine superficiale (ruggine rossa), vernice, rivestimenti e macchie di olio. Costo altamente efficiente e relativamente basso.
Single - modalità Pulsato laser
Macchiare:L'energia ha una perfetta distribuzione gaussiana (più luminosa al centro, diminuendo verso i bordi), permettendo che si concentri su un punto estremamente piccolo.
Densità di energia:Estremamente alto! Questo perché l'energia è concentrata in un punto molto piccolo.
Applicazioni:Ideale per pulire i contaminanti testardi.
Rust Rust:Facilmente rimosso.
Black Rust:Con la sua densità di energia estremamente elevata e una potente potenza penetrante, i singoli laser pulsati in modalità - sono l'unico tipo di laser in grado di rimuovere la ruggine nera. Possono abbattere densi strati di ruggine nera.
Tuttavia, ha dei limiti:Anche un Laser di modalità di potenza - di Power - potrebbe non essere in grado di rimuovere completamente la ruggine nera che è penetrata in profondità nel substrato. Può pulire la superficie in modo molto pulito e magnificamente, ma non può cambiare lo stato ossidato del substrato all'interno.
