Lāzera rūsas noņemšanas pamatprincips:
Lāzera rūsas noņemšanas efektivitātes atslēga ir nevis "dedzinošā" rūsā, bet gan "fotoakustiskā efektā".
Lāzera absorbcija ar rūsas slāni:Rūsai (fe₂o₃, fe₃o₄) ir augsts absorbcijas ātrums specifisku viļņu garumu lāzeriem (piemēram, 1064 nm infrasarkanā gaisma), savukārt tīrā metāla substrātam ir augsta atstarošanās.
Ātra enerģijas pārveidošana: Pēc uzreiz absorbējot augsto enerģiju, rūsas slānis strauji paaugstinās temperatūrā, vibrē, iztvaicē un pārveidojas par plazmu.
Tūlītēja pīlinga: Šie apsildāmie, paplašinātie materiāli rada trieciena viļņus, kas "spridzina" vai salapis virsmas rūsas slāni. Tomēr substrāts atspoguļo lielāko daļu enerģijas, paliekot lielākoties nebojāts.
- dziļuma analīzē: rūsas veidi un lāzera savietojamība
1. Sarkana rūsa (Fe₂o₃)
Raksturojums: Vaļīgs un porains, parasti atrodas uz materiāla virsmas ("peldoša rūsa"). Tam ir vāja saite ar substrātu.
Tīrīšanas grūtības: Viegli.
Iemesls: Tā vaļējā struktūra ļauj lāzera enerģijai viegli iekļūt un ātri to noņemt. Pat lāzeri ar zemu enerģijas blīvumu var to efektīvi noņemt.
2. Melna rūsa (fe₃o₄)
Raksturlielumi:Blīvs, ciets un stabils, parasti norādot, ka oksidācija ir iekļuvusi dziļi substrātā un ir cieši saistīta ar to. Bieži vien īpašos apstākļos tas ir turpmākas oksidācijas vai garas - termina korozija.
Tīrīšanas grūtības: Ārkārtīgi grūti.
Iemesls:
Blīvums:Blīvā struktūra apgrūtina lāzera iekļūšanu un pilnībā noņemtu to vienā piegājienā.
Saķere: Stingri piesaistīts substrātam, kas prasa lielāku enerģijas blīvumu, lai izjauktu šo saiti.
Dziļuma jautājums: Melnā rūsa bieži ir "sakņojusies" dziļi substrātā. Kā virsmas apstrādes tehnoloģija, lāzera apstrādei ir ierobežots darbības dziļums. Pat ja virsma tiek iztīrīta, drīz pēc tam dzelzs oksīds iekšpusē var parādīties uz virsmas, veidojot jaunu rūsu.
Izvēloties lāzera tipu: Kāpēc "nepārtraukti" lāzeri ir zemāki par "pulsētiem" lāzeriem
Nepārtraukta lāzera darbība: Nepārtraukti izvada enerģiju, piemēram, nepārtraukti sildīts "lodāmurs".
Trūkumi: Siltums uzkrājas un nepārtraukti vada. Noņemot rūsas, uz metāla substrāta tiek pārnests liels daudzums siltuma, izraisot pārkaršanu, deformāciju un pat bojājumus. Tam trūkst tūlītēja trieciena spēka, lai noņemtu stingri saistīto melnu rūsu.
Pieteikumi:Reti izmanto precīzas rūsas noņemšanai, bet to var izmantot lielam - laukumam, biezai un vaļīgai rūsas noņemšanai, kur substrāta bojājumi nerada bažas.
Impulsa lāzers (vispārējā izvēle)
Operācija:Uzreiz izdod augstu enerģiju ārkārtīgi īsos impulsos (nanosekundē, pikosekundē vai pat femtosekundē), piemēram, augstu - frekvences "āmura" pārsteidzošs.
Priekšrocības:Katrs impulss ilgst tikai īsu laiku, neļaujot siltumam pārnest uz substrātu, sasniegt "aukstu apstrādi" un aizsargāt substrātu. Turklāt momentānais augstas jaudas blīvums rada spēcīgu trieciena vilni, efektīvi noņemot piesārņotājus.
Pulsētos lāzeros ir ļoti svarīga vietas modelis (viens - režīms/multi - režīms):
Multimode impulsa lāzeri:
Vieta:Enerģijas sadalījums ir nevienmērīgs, ar “seglu” vai “plakanu - augšdaļu”, un vieta parasti ir liela.
Enerģijas blīvums:Samērā zems.
Pieteikumi:Ideāli piemērots lielu, vāji pielipīgu piesārņotāju tīrīšanai, piemēram, virsmas rūsai (sarkanā rūsa), krāsai, pārklājumiem un eļļas traipiem. Ļoti efektīvas un salīdzinoši zemas izmaksas.
Viens - režīma impulsu lāzeri
Vieta:Enerģijai ir ideāls Gausa sadalījums (spilgtākais centrā, samazinoties malām), ļaujot to koncentrēt uz ārkārtīgi nelielu vietu.
Enerģijas blīvums:Ārkārtīgi augsts! Tas notiek tāpēc, ka enerģija ir koncentrēta ļoti mazā vietā.
Pieteikumi:Ideāli piemērots spītīgu piesārņotāju tīrīšanai.
Sarkanā rūsa:Viegli noņemt.
Melnā rūsa:Ar ārkārtīgi lielo enerģijas blīvumu un jaudīgo iespiešanās jaudu, viens - režīma impulsa lāzeri ir vienīgais lāzera tips, kas spēj noņemt melnu rūsu. Viņi var sadalīt blīvus melnas rūsas slāņus.
Tomēr tam ir ierobežojumi:Pat augsts - Power Single - režīma lāzers, iespējams, nespēj pilnībā noņemt melno rūsu, kas dziļi iekļuvusi substrātā. Tas var ļoti tīri un skaisti notīrīt virsmu, bet tas nevar mainīt pamatnes oksidēto stāvokli iekšpusē.
