Det grundlæggende princip om fjernelse af laserrust:
Nøglen til laserrustfjernelsens effektivitet ligger ikke i "brændende" rust, men i sin "fotoakustiske effekt."
Laserabsorption af rustlaget:Rust (Fe₂o₃, Fe₃o₄) har en høj absorptionshastighed for lasere af specifikke bølgelængder (såsom 1064Nm infrarødt lys), mens det rene metalsubstrat har en høj refleksionsevne.
Hurtig energikonvertering: Efter øjeblikkeligt at absorbere høj energi oplever rustlaget en hurtig temperaturstigning, vibrerende, fordampende og omdannelse til et plasma.
Øjeblikkelig eksfoliering: Disse opvarmede, ekspanderende materialer genererer stødbølger, der "sprænger væk" eller eksfolierer overfladetrustlaget. Substratet afspejler imidlertid det meste af energien og forbliver stort set ubeskadiget.
I - Dybdeanalyse: Rusttyper og laserkompatibilitet
1. Rød rust (Fe₂o₃)
Egenskaber: Løs og porøs, typisk placeret på overfladen af materialet ("flydende rust"). Det har en svag binding med underlaget.
Rengøringsproblemer: Let.
Årsag: Dens løse struktur tillader laserenergi let at trænge ind og hurtigt fjerne den. Selv lasere med lav energitæthed kan effektivt fjerne den.
2. sort rust (fe₃o₄)
Karakteristika:Tæt, hård og stabil, hvilket typisk indikerer, at oxidation er trængt dybt ind i underlaget og er stærkt bundet til det. Det er ofte produktet af yderligere oxidation eller langt - udtrykkorrosion af rød rust under specifikke forhold.
Rengøringsproblemer: Ekstremt vanskeligt.
Årsag:
Densitet:Den tætte struktur gør det vanskeligt for laseren at trænge igennem og fjerne den helt på én gang.
Adhæsion: Stærkt bundet til underlaget, hvilket kræver højere energitætheder for at bryde denne binding.
Dybdeproblem: Black Rust har ofte "rodfæstet" dybt ned i underlaget. Som en overfladebehandlingsteknologi har laserbehandling en begrænset dybde af handling. Selv hvis overfladen rengøres, kan jernoxidet inde igen dukke op igen på overfladen kort efter, hvilket danner ny rust.
Valg af en lasertype: Hvorfor "kontinuerlige" lasere er ringere end "pulserede" lasere
Kontinuerlig laserdrift: Udsender kontinuerligt energi, som et kontinuerligt opvarmet "loddejern."
Ulemper: Varme akkumuleres og udfører kontinuerligt. Mens der fjernes rust, overføres en stor mængde varme til metalsubstratet, hvilket forårsager overophedning, deformation og endda skade. Det mangler den øjeblikkelige slagkraft for at fjerne fast bundet sort rust.
Ansøgninger:Sjældent brugt til fjernelse af præcisionsrust, men kan bruges til store - område, tyk og løs rustfjernelse, hvor substratskader ikke er et problem.
Pulsed Laser (Mainstream Choice)
Operation:Frigiver øjeblikkeligt høj energi i ekstremt korte pulser (nanosekund, picosekund eller endda femtosekund), som en høj - frekvens "hammer" slående.
Fordele:Hver puls varer kun en kort tid, hvilket forhindrer varme i at overføre til underlaget, opnå "kold behandling" og beskytte underlaget. Endvidere genererer den øjeblikkelige høje effekttæthed en kraftig stødbølge, hvilket effektivt fjerner forurenende stoffer.
I pulserede lasere er spotmønsteret (enkelt - tilstand/multi - tilstand) afgørende:
Multimode pulserede lasere:
Sted:Energifordelingen er ujævn med en "sadel" eller "flad - top" -form, og stedet er typisk stort.
Energitæthed:Relativt lav.
Ansøgninger:Ideel til rengøring af store, svagt vedhæftede forurenende stoffer, såsom overflade rust (rød rust), maling, belægninger og oliepletter. Meget effektive og relativt lave omkostninger.
Enkelt - mode pulserede lasere
Sted:Energien har en perfekt gaussisk distribution (lyseste i midten, der falder mod kanterne), hvilket gør det muligt at fokusere på et ekstremt lille sted.
Energitæthed:Ekstremt høj! Dette skyldes, at energien er koncentreret til et meget lille sted.
Ansøgninger:Ideel til rengøring af stædige forurenende stoffer.
Rød rust:Let fjernet.
Sort rust:Med sin ekstremt høje energitæthed og kraftfulde gennemtrængende kraft er enkelt - -tilstand pulserede lasere den eneste type laser, der er i stand til at fjerne sort rust. De kan nedbryde tætte sorte rustlag.
Det har dog begrænsninger:Selv en høj - effekt single - mode laser kan muligvis ikke være i stand til at fjerne sort rust, der er trængt dybt ned i underlaget. Det kan rengøre overfladen meget rent og smukt, men det kan ikke ændre den oxiderede tilstand af underlaget indeni.
