Лазерная очистка поверхностей: или в каких случаях “дорого” — это выгодно и целесообразно

Перед многими предприятиями стоит вопрос об очистке поверхности изделий, особенно это касается металла. Материал в процессе использования или просто со временем окисляется, подвергается ржавчине, загрязняется мазутными пятнами, краска на нем облупливается. Работать с такими деталями невозможно, а если кто-то и работает, то явно не заботится о долгосрочной перспективе. Кто уже сталкивался с этим знает: надо тратить время, деньги, выделять людей, иногда отдельное пространство, а это долго, муторно, грязно.

Что делать? Чистить. Чем? Лазером. Почему лазерная очистка, а не обычная пескоструйная?

Лазерная очистка — это эффективный способ без всех вышеописанных головных болей. Тренд последних лет, который крупные предприятия уже взяли себе на вооружение.

Какие бывают способы очистки

До появления лазера для очистки традиционно применялись и применяются 3 метода:

• механический;
• химический;
• струйный (пескоструйный).

Механический чистка:

Берется щётка с металлической щетиной, наждачка и вручную или с помощью электроинструмента с насадкой происходит механическая очистка ненужного слоя.

^{Механическая очистка с использованием электроинструмента с насадкой}

Плюсы:

• низкая стоимость;
• простота процесса.

Минусы:

• низкая эффективность и производительность: если это ручная очистка от ржавчины, то тут понятно, что это долго; часто невозможно точечно достать дефект; хромает результат, особенно для неровных поверхностей, с изгибами и углублениями;
• можно поцарапать само изделие;
• износ инструмента: щетинки и наждачка быстро приходят в негодность;
• траты на расходные материалы: как следствие предыдущего пункта — расходники надо закупить (обычная щетка — 100-300 рублей, насадка щетка по металлу — от 500 рублей до нескольких тысяч);
• во время чистки отлетают мелкие металлические частицы, поэтому необходимо работать в очках, одежде из плотной ткани;
• если используется болгарка с щеткой-насадкой, то процесс сопровождается громким звуком: беруши обезопасят органы слуха (и нервы);
• нужна уборка после механической очистки от металлических крошек.

Химический способ очистки:

Прежде всего химическая очистка небезопасна, так как задействованы сильные реагенты, кислоты “съедающие” ржавчину. С помощью травления неплохо очищается поверхность, но шагов для этого надо сделать больше, особенно, если загрязнения серьезные. Снять деталь, положить ее в емкость с химическим раствором, вынуть, промыть, пройтись щеткой.

^{Химическая очистка металлической детали}

Плюсы:

• отсутствие каких-либо инструментов.

Минусы:

• строгое соблюдение техники безопасности: спецодежда и средства индивидуальной защиты, респиратор (кислота не должна попасть на кожу, в глаза и органы дыхания);
• высокая стоимость химических препаратов (5 000 рублей, может быть за канистру 10 кг и 20 кг в зависимости от производителя);
• низкая производительность: процесс разбит на несколько этапов описанных выше, что увеличивает время на работу по чистке;
• риск повредить сам металл.

Струйный (пескоструйный) способ очистки:

В эту категорию включаем все способы избавления от загрязнений с помощью абразивов, направленных под большим давлением на рабочую зону: это струйная очистка песком, сухим льдом, дробью, гидроабразивом. Тысячи мелких частиц с силой ударяют по поверхности, скалывают с нее ржавчину и всё это отлетает. Чаще применяется именно пескоструйный вариант, его и рассмотрим.

^{Пескоструйная очистка ржавчины}

Плюсы:

• высокая производительность (хорош для больших и грубых поверхностей).

Минусы:

• непростая подготовка: выбор отдельного помещения (или на улице), куда надо перенести изделие, наладка пескоструйного аппарата, облачение в средства защиты;
• грязный и шумный процесс: кругом песок, который надо будет потом убрать, компрессор для подачи давления работает громко;
• затраты на расходники: песок (5 кг около 1000 рублей., в среднем, за 1 ч расходуется 60-100 кг на 1 кв.м поверхности), шланги (9-20 тыс.руб.), сопла (5 тыс. руб.), СИЗ (50 тыс. руб.) придется покупать постоянно плюс дизтопливо, если нет подключения аппарата к сети;
• увеличение износа поверхности под действием абразивов.

Почему лазерная очистка лучше?

Лазерный луч концентрируется на определенной зоне. Фотоны выступают аналогами абразивов, они прицельно “бьют” (частота импульса 100-200 кГц) по поверхностному слою металла (глубина воздействия 50 мкм), мгновенно нагревая его (тут сравнение со струйным методом заканчивается). Происходят микровзрывы и загрязнения испаряются, превращаясь в плазму. Если посмотреть на все это под микроскопом, то зрелище выглядит очень феерично! При этом основной металл не затрагивается, он сразу же готов к дальнейшему технологическому этапу.

^{Лазерная очистка металла от ржавчины}

Отличия лазерной очистки от остальных способов очистки являются преимуществами технологии, которая не имеет их недостатков:

• чистота процесса: загрязнения просто испаряются, исчезают, а не летят в разные стороны. Значит не надо искать отдельное помещение, или выходить на улицу — можно все делать на месте. Все происходит без использования вытяжки. Убирать после окончания работы также не придется;
• очистка идет на заданную глубину, базовый материал не затрагивается и не повреждается;
• нет расходных материалов, только электроэнергия (≈900 Вт);
• обработка нестандартных форм — то, с чем другими методами справиться непросто или невозможно;
• процедура может проводиться в помещении, часто даже без демонтажа требуемой детали, что особо ценно для режимных объектов, атомных станций, где недопустимы посторонние взвеси, пыль, шум, вибрация;
• локальная очистка несъёмных деталей без остановки производства (простой — это всегда убытки);
• меняя ширину луча можно чистить металл на комбинированных поверхностях, не воздействуя на другой материал, например, декоративные конструкции дерево-металл;
• высокоточный инструмент для качественного результата в определенном рабочем поле;
• удобство эксплуатации: компактная установка, простота работы;
• безопасность. Комплект средств индивидуальной защиты не нужен, только очки. Луч не наносит повреждения, даже если нечаянно попал на кожу. Никаких вредных веществ при нагреве не выделяется;
• срок службы лазера — 100 000 часов, это около 30 лет непрерывной работы.

Минусы:

Тут для некоторых может быть только цена. Да, лазерное оборудование — это сфера разработок высокоточной техники и инновационных технологий (не для красного словца сказано) и не может стоить дешево.

Но, что мешает вам стать в ряду первых, если бюджет позволяет? К тому же есть такие возможности как рассрочка, лизинг.

Вы задумывались, сколько тратите тысяч, миллионов рублей на расходники даже совсем новых аппаратов? На их содержание? Лазерная установка — это не только необходимый инструмент для одного из этапов в производственной цепочке, но и показатель качества вашего бизнеса, отражающийся в формировании прибыли.

Область применения и какие поверхности может чистить лазерная очистка?

Очистка с помощью лазерного оборудования применяется:

• на предприятиях, работающих с металлическими деталями для удаления с них ржавчины, коррозии;
• снятие краски с оборудования или элементов инфраструктуры;
• при обработке металлоконструкций, подвергнувшихся окислению;
• очистка шва после сварки (например, для дефектоскопии труб в нефтегазовой отрасли, судостроительной, железнодорожной, космической);
• для испачканных в ходе производственного процесса в мазуте, смазке, деталей, инструментов, оборудования;
• очистка производственных помещений: цеха, ангары, склады для удаления старой краски со стен перед реконструкцией и покраской;
• в пресс-формах и штамповочных элементах, когда через определенное количество циклов они забиваются;
• в автомобильной промышленности (кузовной и другой ремонт, сервис);
• реставрационные работы элементов мостов, памятников, исторических сооружений;
• для коммерческих целей. Купить лазерный очиститель и предлагать услуги по очистке металла или сдавать в аренду оборудование.

Мы всегда с интересом рассматриваем предложения клиентов по тестированию лазерной очистки новых для нас поверхностей. Это расширяет горизонты использования лазера и/или стимулирует нас к дальнейшим экспериментам и изучению вопроса.

^{Лазерная очистка металла от ржавчины}

Что может очистить лазерное излучение:

• ржавчину;
• окалину;
• нагар;
• коррозию;
• окислы;
• краску, ЛКМ;
• следы нефтепродуктов;
• органические загрязнения;
• резину, каучук;
• адгезионный материал;
• гальванические покрытия.

Лазерный очиститель очищает все виды металлов: сталь, алюминий, нержавейку и пр.

Виды аппаратов лазерной очистки

• портативная модель в виде ранца (мощности до 100 Вт). Цена порядка 1,4 млн рублей;
• в виде чемодана (до 100 Вт), цена — от 1,3 млн рублей;
• напольная модель (от 200 Вт до 2000 Вт), цена — от 2,7 млн рублей.

Компания GrosseMARK предлагает свои разработки всех вариаций лазерных очистителей. Базовый TurboLase R-3000 в виде 15 килограммового рюкзака удобен своей компактностью. Надел на плечи и пошел на борьбу со ржавчиной, краской, пятнами от нефтепродуктов, органикой. В основе аппарата иттербиевый импульсный волоконный лазерный излучатель MAX с ресурсом 100 000 часов. Длина волны — 1,07 мкм, длительность импульса — 100 нс, скорость обработки — 4,5 см²/с, рабочее поле — 11,2*11,2 см. Регулируемая мощность оборудования при очистке до 105 Вт, достаточной для локальной обработки. 10 режимов с сохраненными параметрами.

^{Аппарат лазерной очистки TurboLase R-3000}

TurboLase R-3500 — это чемодан на колесиках, упрощающих транспортировку. Техническое применение, как в ранце TurboLase R-3000.

^{Аппарат лазерной очистки TurboLase R-3500}

TurboLase R-5000 — напольная версия, модели мощностью от 200-2000 Вт, с увеличенной скоростью работы в 2 раза — 10см²/с. Зарекомендовавший себя излучатель Raycus, который служит до 30 лет при рабочем цикле 24/7. Оптимален для большого и постоянного объема работы.

^{Аппарат лазерной очистки TurboLase R-5000}

Вывод:

Деликатное удаление загрязнений без повреждения поверхности, без расходных материалов, пыли и отходов — так кратко, но емко можно описать эффективную работу лазерной очистки и отличие ее от остальных применяемых способов.

Хочется еще раз подчеркнуть, на чем выходит реальная экономия, если используется лазерное оборудование для очистки металла:

• экономия времени из-за отсутствия подготовки, уборки помещения, зачистки и обработки сложных деталей;
• нет расходных материалов;
• не надо дополнительно привлекать персонал, все может сделать один человек;
• без остановки производственного процесса.

Качество результата, затрачиваемые на него ресурсы — те показатели, которые контролирует опытный руководитель производств. Заказчики наших лазерных установок именно такие — знают, что выгода выгоднее не сейчас, а в долгосрочном периоде. Вложив в технологичный аппарат один раз, можно рассчитывать на 30 лет надежной работы без дополнительных затрат на расходники и быть уверенным в индивидуальной техподдержке на весь период использования (если аппарат куплен у нас).

С уважением, GrosseMARK.

Создаем лазерные установки. Бьем в цель, смотрим в будущее — то, что там, у нас работает уже сейчас.