A limpeza a laser é o processo de remoção de contaminantes, como ferrugem, óleo, óxidos, etc., em aço e outras superfícies usando a tecnologia a laser. A limpeza a laser é realizada através da ablação a laser. Permite a remoção seletiva dos contaminantes com pouco impacto no substrato.
A limpeza industrial, como remover a ferrugem de peças de aço antigas, pode ser um processo tedioso. Além disso, a remoção de tinta e óleo de peças metálicas também pode ser irritante. Esses processos geralmente envolvem solventes químicos específicos para cada material a ser removido. Às vezes, é mais sábio substituir a parte antiga do que tentar dar-lhe uma nova vida. No entanto, isso pode ter um custo significativo; a limpeza a laser foi apontada como a solução final.
Provavelmente está um pouco embaçado quanto ao que exatamente um laser faz ao remover a ferrugem. Você pode até ficar cético quanto às alegações desta solução de limpeza. Todas essas são questões legítimas que precisam ser respondidas. Aqui estão os fatos importantes a saber sobre esta nova aplicação da tecnologia laser.
1. Todos os materiais têm um limite de ablação
A ablação a laser ocorre quando uma camada de um material ou de um material depositado em uma determinada superfície é removida com o auxílio de um raio laser. Este é realmente o processo por trás da remoção de ferrugem a laser em aço e outros materiais. As ligações moleculares na camada de poeira ou ferrugem são quebradas e ejetadas do substrato. Em termos menos técnicos, você pode imaginar que a camada a ser removida é simplesmente vaporizada pelo raio laser.
FIG. 1 - Ablação a Laser
Uma maneira simples de entender a importância do limiar de laser é relacionar o conceito de limiar de laser com o de jogar uma bola por cima de um muro. Se você não atirar a bola mais alto do que a parede, ela obviamente nunca fará isso. Mesmo se você repetir o lançamento da bola mil vezes, a bola sempre deixará de chegar ao outro lado. É a mesma coisa com descarrilhamento a laser. Você pode disparar o raio laser mil vezes e, enquanto a energia estiver abaixo do limite necessário para impactar o material em particular com o qual você está trabalhando, tudo permanecerá o mesmo.
Agora, já que todo material tem propriedades diferentes e, portanto, diferentes ligações moleculares; existe um limite de ablação específico para cada material. Portanto, para remover com sucesso uma camada de um determinado material, é importante garantir que a energia transferida pelo feixe de laser esteja acima do limiar de ablação desse material em particular.
2. É possível remover um material de maneira altamente seletiva
Vamos continuar com a nossa analogia. Imagine que havia uma segunda parede mais alta atrás da primeira e que uma bola é lançada com energia suficiente para ultrapassar a primeira parede, mas a bola não tem energia suficiente para ultrapassar a segunda parede. Ele então ricocheteia na segunda parede e cai entre as duas paredes. Mais uma vez, não importa quantas vezes você jogue a bola, sempre obterá o mesmo resultado. Você passará pela primeira parede, mas não pela segunda.
Como existe um limite de ablação para cada material, é possível discriminar entre dois ou mais materiais ao tentar remover uma camada indesejada de um objeto. Dada uma diferença de limiar de ablação suficientemente grande entre os materiais, é possível selecionar um material a ser removido (aquele com o limiar de ablação mais baixo), deixando o outro intocado.
Por exemplo, o limite de ablação por ferrugem é muito menor do que o limite para metais comuns, como alumínio ou aço. O mesmo vale para os limiares de tinta e óleo em comparação com os limiares para metais diferentes. É essa vasta lacuna entre os dois valores que efetivamente permite que a ferrugem seja completamente vaporizada sem nenhum risco de danificar o aço por baixo. Apenas não há energia suficiente para que os danos aconteçam.
3. Explosão de energia forte e curta significa remoção mais rápida
Você pode pensar na ablação a laser como semelhante a uma pedra esculpida com um martelo e um formão, tentando esculpir uma pedra. Você pode usar um martelo pequeno e fazer muitos pequenos golpes no cinzel. Ou você também pode usar um martelo maior para alavancar mais potência, reduzindo o número necessário de acertos e aumentando a velocidade de remoção. A idéia é a mesma para a limpeza a laser, exceto que você deseja remover apenas uma camada de material: o contaminante.
Existem diferentes métodos disponíveis para remover qualquer camada. O raio laser é um fluxo contínuo de luz ou é pulsado em um determinado ciclo de trabalho. Mesmo que o resultado final seja praticamente o mesmo; a velocidade do processo é bem diferente dependendo da metodologia escolhida.
Gráfico - relação da potência com a velocidade de remoção
Fig. 2 - Gráfico: Relação da velocidade de remoção com a potência do raio laser
Para uma determinada área de superfície, colocar a mesma energia em um pulso muito mais curto aumenta a potência. É como usar o martelo maior. A metodologia do laser pulsado é mais eficiente e fornece uma velocidade de remoção mais rápida do que o feixe contínuo. Enquanto o feixe de laser pulsado faz a limpeza mais rapidamente, também garante que o material subjacente (normalmente um metal) não aqueça muito. Veja o gráfico acima para uma ilustração das diferenças entre os dois processos.
4. É livre de consumíveis e ambientalmente amigável
Como esse método usa apenas um feixe de laser para vaporizar a camada a ser removida, literalmente não há consumíveis com essa tecnologia de limpeza. Essa é a beleza de um laser, que precisa apenas de um plugue de energia para ser configurado e pronto para funcionar.
Além disso, como não são utilizados solventes ou outros produtos químicos, a ablação a laser é uma das soluções mais seguras disponíveis no que diz respeito à remoção de ferrugem. Portanto, não há resíduos químicos para cuidar. Além disso, não há perigo para os funcionários enquanto trabalham com a máquina a laser, pois essas máquinas são projetadas para atender aos padrões de segurança. Se você quiser obter mais informações sobre os padrões de segurança para lasers, consulte esta postagem no blog. Os funcionários não precisam de equipamentos de proteção pessoal pesados e não precisam lidar com esses produtos químicos incômodos. Vantajoso para as duas partes.
5. A limpeza a laser é de interesse para vários processos industriais
Remoção do resíduo de borracha queimada dos moldes dos pneus; dando uma nova vida aos antigos gasodutos; limpeza de tubos em usinas nucleares; e projetos ainda maiores, como remover tinta de uma ponte enferrujada e preparar a superfície antes da soldagem, são todos os projetos que podem se beneficiar da tecnologia de limpeza a laser. Portanto, essa tecnologia pode ser usada em diversos campos de aplicação; a única restrição é a capacidade de discriminar os limiares de ablação entre o material a ser removido e o que deve ser protegido.
Em suma
No geral, o aço para limpeza a laser é uma nova tecnologia que deve superar muitos dos problemas enfrentados nas aplicações de remoção de ferrugem e limpeza industrial. Ao selecionar um material específico a ser removido, os feixes de laser oferecem uma solução rápida e fácil de configurar e esquecer para muitas indústrias diferentes.
Como esse tópico está se tornando cada vez mais popular entre as indústrias hoje em dia, fique atento a mais entradas de blog sobre o assunto. Enquanto isso, se você tiver alguma dúvida, sempre pode perguntar a um de nossos especialistas. Dê uma olhada neste vídeo para ver por si mesmo um sistema de limpeza Laserax em funcionamento.
