Wskazówka dla parametrów oczyszczania laserowego: Metal, kamień i kompozyty

Oczyszczanie laserowe jest procesem bezkontaktowym, wolnym od ścieraczy i chemikaliów z kontrolowanym wprowadzaniem ciepła, co czyni go głównym rozwiązaniem do obróbki powierzchni przemysłowych.

Aby osiągnąć efektywne czyszczenie przy jednoczesnym zachowaniu bezpieczeństwa podłoża, siedem parametrów musi być precyzyjnie dopasowanych do właściwości materiału: moc, długość fali, szerokość impulsu, częstotliwość, prędkość skanowania,rozmiar plamy / rozcieńczenie i współczynnik nakładania.

W niniejszym artykule przedstawiono systematyczną logikę dostosowywania parametrów i praktyczne zakresy dla powszechnych podłoża – metali, kamienia, tworzyw sztucznych, kompozytów – równoważenia efektywności z czytaniem nie niszczącym.

I. Czyszczenie metali (1064 nm, laser włóknisty)

1. Stal węglowa / Żelazo odlewane / Stal konstrukcyjna

Wnioski
Usunięcie rdzy, usunięcie łusek z tlenku, usuwanie starej farby, czyszczenie przedsopowe

Zalecane parametry

• Moc: 200 ‰ 1000 W

• Szerokość impulsu: 50 ̊100 ns

• Częstotliwość: 20-50 kHz

• Prędkość: 200 ‰ 500 mm/s

• Przepływ: 515 J/cm2

• Poziom pokrycia: 50%~60%

Wskazówki do dostrojenia

• W przypadku grubej rdzy lub ciężkich powłok → zwiększenie mocy, zmniejszenie częstotliwości, obniżenie prędkości.

• W przypadku cienkich części → użyj mniejszej mocy + pozytywnego defokusu w celu zapobiegania poparzeniu i zniekształceniu.

2Stal nierdzewna

Wnioski
Oczyszczanie szwu spawania, usuwanie warstwy tlenku, usuwanie oleju / odcisków palców

Zalecane parametry

• Moc: 100 ̇ 500 W

• Szerokość impulsu: 20 ̊50 ns

• Częstotliwość: 30−80 kHz

• Prędkość: 300-800 mm/s

• Płynność: 3 ̊8 J/cm2

Wskazówki do dostrojenia

• Wolę krótszą szerokość impulsu, aby zmniejszyć zmianę koloru spowodowaną ciepłem.

• W przypadku części o wykończeniu lustrzanym lub precyzyjnym → niska moc, wysoka częstotliwość, duża prędkość w celu uniknięcia korozji międzyziarnistej i różnicy barwy.

3. Stopy aluminium / magnezu (wysoce odblaskowe / wrażliwe na ciepło)

Wnioski
Odprowadzanie oleju, usuwanie powłok, wstępna obróbka do anodowania

Zalecane parametry

• Moc: 100 ≈ 300 W

• Szerokość impulsu: 10 ̊50 ns

• Częstotliwość: 50-100 kHz

• Prędkość: 400 ‰ 1000 mm/s

• Defocus: +2 do +5 mm

Wskazówki do dostrojenia

• Ściśle ograniczyć przepływ, aby uniknąć poparzenia i deformacji.

• W przypadku materiałów o wysokiej odblaskowości → unikaj ciasnego skupienia; użyj homogenizowanego dużego miejsca.

• W przypadku cienkich części (≤0,5 mm) → zawsze badać przy niskiej mocy i niskiej prędkości.

4. Stopy miedzi / mosiądzu / tytanu

Miedź i mosiądz

• Moc: 150 ‰ 400 W

• Wysoka częstotliwość, krótka szerokość impulsu → zapobiegają utlenianiu i przebarwieniu.

Stopy tytanu

• Moc: 100 ≈ 300 W

• szerokość impulsu: <1 ns (pikosekunda lub femtosekunda) do precyzyjnego usuwania folii tlenkowej przy zachowaniu integralności powierzchni.

II. Czyszczenie kamienia/betonu/ceramiki

1Marmur / wapień (miękki i porowany)

Wnioski
Usunięcie żółtowania, usuwanie pleśni, usuwanie plam olejowych, odbudowa dziedzictwa kulturowego

Zalecane parametry

• Długość fali: 1064 nm lub UV

• Moc: 50 ‰ 200 W

• Częstotliwość: 50-100 kHz

• Szybkość: 150-300 mm/s

Wskazówki do dostrojenia

• Używaj niskiej częstotliwości, wysokiej prędkości.

• Nigdy nie używaj silników o wysokiej mocy → unikaj rozszczepiania krawędzi, czarnienia i uszkodzenia granicy ziarna.

2Granit / kwarcyt (twardy i gęsty)

Wnioski
Usuwanie plam nieorganicznych, usuwanie klejnotów, usuwanie farby/laktu

Zalecane parametry

• Długość fali: 1064 nm

• Moc: 100 ≈ 300 W

• Częstotliwość: 3060 kHz

• Szybkość: 200-400 mm/s

• Przepływ: 5 ̊8 J/cm2

Wskazówki do dostrojenia

• Zanieczyszczenie organiczne → może być wspomagane przez rozkład fotochemiczny UV.

• W przypadku powierzchni porowatych → zmniejszyć współczynnik nakładania się i użyć wielu przejść światła, aby uniknąć nagromadzenia się ciepła.

3Ceramika i szkło

Ceramika precyzyjna

• Użyj lasera UV lub lasera pikosekundowego (krótkiej szerokości impulsu) → zapobiegaj pękaniu.

Szkło

• Niski przepływ + wysoka częstotliwość + duża prędkość → unikanie złamania termicznego i delaminacji powłoki.

III. Materiały kompozytowe / Drewno / Czyszczenie artefaktów

1. Włókna węglowe i włókna szklane

Zalecane parametry

• Niska moc: 50-150 W

• Krótka szerokość impulsu

• Wysoka częstotliwość, duża prędkość

• Pozytywne rozproszenie.

Wskazówki do dostrojenia

• Zapobieganie spalanie żywicy i ekspozycji na włókna.

• Głównie do usuwania klejów / powłok → ściśle ograniczyć energię jednorazowego przejścia.

2Artyfakty z drewna i papieru

Zalecane parametry

• Laser UV lub CO2

• Niska moc, ultra-wysoka prędkość skanowania

• Wielokrotne przejścia światła, bardzo niski przepływ na przejście

Wskazówki do dostrojenia

• Zero spalania, zero ablacji.

• Zawsze sprawdzaj najpierw ukryty obszar.