Como método de limpieza eficiente y respetuoso con el medio ambiente,tecnología de limpieza láserLa limpieza láser está reemplazando gradualmente los métodos tradicionales de limpieza química y mecánica. Con los requisitos de protección ambiental cada vez más estrictos del país y la constante búsqueda de calidad y eficiencia en la limpieza en el sector manufacturero, la demanda de tecnología de limpieza láser está creciendo rápidamente. Como importante país manufacturero, China cuenta con una enorme base industrial que ofrece un amplio margen para la aplicación generalizada de esta tecnología. En los sectores aeroespacial, ferroviario, automotriz, de fabricación de moldes y otros, la limpieza láser se ha utilizado ampliamente y se está extendiendo gradualmente a otras industrias.
La tecnología de limpieza de superficies de piezas de trabajo se utiliza ampliamente en muchos campos. Los métodos de limpieza tradicionales suelen ser de contacto, lo que implica ejercer fuerza mecánica sobre la superficie del objeto a limpiar, dañándola o provocando que el medio de limpieza se adhiera a la superficie y no pueda eliminarse, causando contaminación secundaria. Actualmente, el país promueve el desarrollo de industrias emergentes ecológicas y sostenibles, y la limpieza láser se presenta como la mejor opción. Su naturaleza no abrasiva y sin contacto resuelve estos problemas. Los equipos de limpieza láser son adecuados para limpiar objetos de diversos materiales y se consideran el método de limpieza más fiable y eficaz.
Limpieza láserprincipio
La limpieza láser consiste en irradiar un haz láser de alta densidad energética sobre la parte del objeto que se va a limpiar, de modo que el láser sea absorbido por la capa de contaminación y el sustrato. Mediante procesos como la eliminación de la luz y la vaporización, se supera la adhesión entre los contaminantes y el sustrato, logrando que estos se desprendan de la superficie del objeto y consiguiendo así la limpieza sin dañar el objeto en sí.
Figura 1: Diagrama esquemático de la limpieza láser.
En el campo de la limpieza láser, los láseres de fibra se han consolidado como la opción preferida entre las fuentes de luz para limpieza láser gracias a su altísima eficiencia de conversión fotoeléctrica, excelente calidad de haz, rendimiento estable y desarrollo sostenible. Existen dos tipos de láseres de fibra: pulsados y continuos, que ocupan posiciones de liderazgo en el mercado para el procesamiento de macromateriales y el procesamiento de materiales de precisión, respectivamente.
Figura 2: Construcción de un láser de fibra pulsado.
Comparación de aplicaciones de limpieza con láser de fibra pulsado frente a láser de fibra continuo
En las nuevas aplicaciones de limpieza láser, es posible que muchos se confundan al ver los láseres pulsados y continuos disponibles en el mercado: ¿Deberían elegir láseres de fibra pulsados o continuos? A continuación, se utilizan dos tipos diferentes de láseres para realizar experimentos de eliminación de pintura en las superficies de dos materiales, y se comparan los parámetros óptimos de limpieza láser y los resultados de limpieza optimizados.
Mediante observación microscópica, se constató que la chapa metálica se había refundido tras ser procesada con un láser de fibra continua de alta potencia. Tras el procesamiento del acero con el láser de fibra pulsado MOPA, el material base sufre daños leves y se conserva su textura; en cambio, tras el procesamiento con el láser de fibra continua, se producen daños graves y material fundido.
Láser de fibra pulsado MOPA (izquierda) Láser de fibra CW (derecha)
Láser de fibra pulsado (izquierda) Láser de fibra continuo (derecha)
De la comparación anterior, se puede ver que los láseres de fibra continuos pueden causar fácilmente decoloración y deformación del sustrato debido a su gran aporte de calor. Si los requisitos de daño del sustrato no son altos y el espesor del material a limpiar es delgado, este tipo de láser puede usarse como fuente de luz. El láser de fibra pulsado se basa en pulsos de alta energía pico y alta frecuencia de repetición para actuar sobre los materiales, y vaporiza y oscila instantáneamente los materiales de limpieza para despegarlos; tiene pequeños efectos térmicos, alta compatibilidad y alta precisión, y puede realizar diversas tareas. Destruir las características del sustrato.
A partir de esta conclusión, ante la necesidad de alta precisión, es preciso controlar el aumento de temperatura del sustrato. En aplicaciones que requieren que el sustrato no sufra daños, como en el caso del aluminio pintado y el acero para moldes, se recomienda utilizar láseres de fibra pulsados. Para algunos materiales de aleación de aluminio de alta resistencia y gran tamaño, como tuberías redondas, etc., debido a su gran tamaño, rápida disipación de calor y bajos requisitos de daño al sustrato, se pueden utilizar láseres de fibra continua.
In limpieza láserEs necesario considerar exhaustivamente las condiciones del material para garantizar que se satisfagan las necesidades de limpieza y se minimicen los daños al sustrato. Según las condiciones de trabajo reales, es fundamental elegir la fuente de luz láser adecuada.
Si la limpieza láser aspira a una aplicación a gran escala, es indispensable la innovación de nuevas tecnologías y procesos. Maven seguirá apostando por el enfoque láser+, manteniendo un ritmo de desarrollo constante, profundizando en la tecnología central de la fuente de luz láser y centrándose en la resolución de problemas clave relacionados con los materiales y componentes láser, proporcionando así la base para la fabricación avanzada.
Fecha de publicación: 7 de mayo de 2024
