現代の製造では、材料の表面から汚染物質を効果的に除去する方法と効率的な生産を維持する方法は、企業が直面する大きな課題となっています。従来の洗浄方法は広く使用されていますが、効率が低い、環境汚染、不完全洗浄などの問題がしばしばあります。科学技術の進歩に伴い、レーザークリーニング技術が徐々に出現し、高効率、環境保護、精度を備えたさまざまな業界で「新しいスター」になりました。今日、私たちはあなたがレーザークリーニングの作業原則と産業分野におけるそのユニークな利点を深く理解するようにします。
レーザークリーニングとは何ですか？
レーザークリーニングは、レーザーアブレーションの形式であり、レーザーエネルギーを使用して表面から材料の選択的層を除去する方法です。レーザー洗浄プロセスでは、光子エネルギーを使用して、基礎となるバルク材料に損傷を与えることなく、不要な廃棄物を剥がし、蒸発させ、昇降させ、燃やします。ほとんどのレーザー材料処理アプリケーションでは、焦点を合わせたビームがターゲット材料の比較的小さなスポットを形成します。レーザークリーニングも例外ではありませんが、その使用は一般的に比較的広く普及しています。レーザークリーニングは、レーザースキャンと呼ばれる手法を使用します。レーザースキャンは、パスまたはより大きな領域に沿ってレーザービームを急速に導くか「スキャン」します。これは、レーザーがターゲット材料と一度にわずか数秒間のみ相互作用することを意味します。
レーザークリーニングはどのように機能しますか？
レーザークリーニングの目標は、下の材料を損傷することなく表面材料を除去することです。レーザーは厚さ数インチの鋼板を切断することができますが、クリーニングには軽いタッチとアブレーションのしきい値の理解が必要です。各材料にはアブレーションのしきい値があり、材料を蒸発させるために必要なエネルギーの量を効果的に定義します。しきい値を下回ると、バルク材料が損傷しません。ただし、しきい値を1回でも超えて、バルク材料が影響を受けます。幸いなことに、ほとんどのメーカーが錆、油、コーティングなどの除去する必要がある材料は、鋼やアルミニウムなどの金属よりも低いアブレーション閾値を持っています。ただし、基質の損傷を避けるために、波長やパルスエネルギーなどのレーザーパラメーターの慎重な調整が必要です。スポットのサイズと形状の正確な制御は、ビームスキャンとしてのオーバーラップを最小限に抑えるのにも役立ち、それによりレーザークリーニングの効率が向上します。
レーザークリーニングの利点は何ですか？
レーザークリーニングでは、従来の材料除去方法よりも多くの利点があるため、幅広い産業で採用が急増しています。
●非接触：レーザークリーニングはリモートプロセスです。言い換えれば、レーザービームのソースは、インチまたはフィート離れたところから操作できます。これにより、洗浄プロセスの柔軟性が高まり、研磨方法によって引き起こされる表面損傷を回避できます。
●非常に選択的です：レーザーは正確で、ほぼゼロの精度で放出されます。その結果、レーザーは、サイズや形状に関係なく、目的の領域のみをクリーニングします。これにより、マスキングなどの追加のステップが必要になります。
●高速：レーザークリーニングは、毎秒数百平方インチの材料を浄化できる高速プロセスです。レーザーは、1時間あたり000平方フィートの材料を10以上掃除できます。正確な材料除去速度は、レーザーパラメーターと材料特性に依存します。
●安全：レーザークリーニングでは、研磨材や化学溶媒を使用する必要はなく、騒音レベルが低くなり、ほこりや危険物への暴露を回避します。洗浄プロセス中に生成された蒸気は、煙抽出システムを介して簡単に除去できます。
●持続可能：メディアのないプロセスとして、レーザークリーニングには材料の取り扱いや廃棄は必要ありません。さらに、レーザーシステムはより少ないエネルギーを使用し、洗浄媒体および化学物質の輸送と廃棄に関連するCO2排出量を大幅に削減します。
●費用対効果：レーザークリーニングソリューションでは、より少ない材料の取り扱い、床面積、エネルギー、メンテナンスが必要であり、特に長期的にはサービス寿命が長く、費用対効果が高くなります。
その他のクリーニング方法
●サンドブラスト
サンドブラストは、許容可能な清掃率を提供する一般的な洗浄プロセスですが、高価な材料の取り扱いと廃棄が必要です。安全性は、あらゆる爆破操作にとって大きな考慮事項です。多くの研磨剤はかなりの量の粉塵を生成し、労働者に呼吸器装置や全身の個人用保護具などの安全上の注意事項をとる必要があります。爆破プロセスも大声で騒々しくあり、労働者の聴覚に大きな損害を与えています。
●化学洗浄
化学洗浄は、溶媒を使用して、基礎となる材料を損傷することなくコーティングと残留物を分解します。この方法は通常、遅く、材料を長時間化学タンクに浸し、洗浄が完了した後に乾燥させる必要があります。必要な危険な化学物質には、個人用保護具や厳密な処分手順などの重要な安全上の注意事項も必要です。
●サーマルクリーニング
サーマルクリーニングは、より高い温度を利用して表面材料を燃やします。この方法にはエネルギーコストが高く、表面材料と基質の耐熱性に応じて、基礎となる材料に損傷を与える可能性があります。また、サーマルクリーニング自体は、マスクを使用する場合でも、選択的な除去を許可しません。
●レーザークリーニングはどのように使用されていますか？
レーザークリーニングは、幅広い材料と部品タイプを洗浄するのに理想的な方法です。レーザークリーニングには、幅広い用途があり、生産ラインの別のプロセスの前または後のステップ、または既存の部品の修理など、生産のすべての段階で使用できます。
一般的なレーザークリーニングアプリケーションは次のとおりです。
- 錆、油、火傷などの汚染物質の除去
- 塗料、電子コーティング、セラミック、酸化物などのコーティングの剥離
- 金型の維持を簡素化するための放出剤と残留物の除去
- 溶接、結合、塗装、コーティングのために表面を準備することにより、結合を改善しました
- 前結合の洗浄または表面のテクスチャリングによる接着の改善
- コンポーネントコーティングを適用する前に、コーティングの寿命を延ばす前に事前洗浄します
- 医療および食品用途における重要な機器の滅菌
●どの産業がレーザークリーニングを使用していますか？
きれいな表面を提供または処理しなければならない業界は、レーザークリーニングの多くの利点から利益を得ることができます。プロセスとして、レーザークリーニングは簡単に自動化され、生産フロアに統合されます。
レーザークリーニングは、次の業界で一般的に使用されています。
- 一般的な製造
- 航空宇宙製造
- 核汚染に対処する
- 医療機器の滅菌
- 食べ物と飲み物
