古いスチール部品から錆を除去するなどの工業用洗浄は、退屈なプロセスです。 また、金属部品から塗料やオイルを除去するのも面倒です。 これらのプロセスには、多くの場合、除去する各材料に固有の化学溶剤が含まれます。 古い部分を新しい生活にしようとするのではなく、単に古い部分を交換する方が賢明です。 ただし、これにはかなりのコストがかかる場合があります。 最終的な解決策としてレーザークリーニングが宣伝されています。
さびを除去するときにレーザーが正確に行うことに関しては、おそらく少しぼやけています。 あなたはこの洗浄液の主張についても懐疑的かもしれません。 これらはすべて、回答が必要な正当な質問です。 レーザー技術のこの新しいアプリケーションに関して知っておくべき重要な事実を以下に示します。
1.すべての材料にはアブレーションのしきい値があります
レーザーアブレーションは、特定の表面に堆積した材料または材料の層がレーザービームを使用して除去されると発生します。 これは、実際には、鋼鉄やその他の材料のレーザー錆除去の背後にあるプロセスです。ダストまたは錆層の分子結合が破壊され、基板から排出されます。 技術的ではない用語で言えば、除去される層はレーザービームによって単純に気化されると想像できます。
図。 1-レーザーアブレーション
レーザーしきい値の重要性を把握する簡単な方法は、レーザーしきい値の概念を、壁にボールを投げるという概念に関連付けることです。 ボールを壁よりも高く投げないと、明らかにそれを乗り越えることはありません。 何度もボールを投げ続けたとしても、ボールは常に反対側に到達できません。 レーザーの除錆についても同じです。 レーザービームを1000回照射することができ、エネルギーが作業中の特定の材料に影響を与えるのに必要なしきい値を下回っている限り、すべてが同じままです。
現在、すべての材料は異なる特性を持っているため、異なる分子結合を持っています。 各材料には特定のアブレーションしきい値があります。 したがって、特定の材料から層を正常に除去するには、レーザービームによって伝達されるエネルギーがその特定の材料のアブレーションしきい値を超えていることを確認することが重要です。
2.非常に選択的な方法で材料を除去することが可能です
アナロジーを続けましょう。 最初の壁の後ろに2番目の高い壁があり、ボールが最初の壁を越えるだけのエネルギーで投げられたが、ボールが2番目の壁を越えるのに十分なエネルギーを持っていないことを想像してください。 その後、2番目の壁で跳ね返り、2つの壁の間に落ちます。 繰り返しますが、何度ボールを投げても、常に同じ結果が得られます。 最初の壁を通過しますが、2番目の壁は通過しません。
各材料にはアブレーションのしきい値があるため、オブジェクトから望ましくない層を除去しようとするときに、2つ以上の材料を区別することができます。 材料間のアブレーションしきい値の差が十分に大きい場合、除去する1つの材料（アブレーションしきい値が低い方）を選択し、他の材料はそのままにしておくことができます。
たとえば、錆の除去のしきい値は、アルミニウムやスチールなどの一般的な金属のしきい値よりもはるかに低くなっています。 同じことは、異なる金属のしきい値と比較して、塗料とオイルのしきい値についても言えます。 2つの値の間のこの大きなギャップが、下にあるスチールを損傷するリスクなしに錆を効果的に完全に蒸発させることを可能にします。 損傷が発生するのに十分なエネルギーがありません。
3.強力で短いパワーバーストにより、取り外しが高速化
レーザーアブレーションは、石を彫ろうとするハンマーとノミで彫られた石に似ていると考えることができます。 小さなハンマーを使用して、ノミに多くの小さな打撃を加えることができます。 または、より大きなハンマーを使用してより多くのパワーを活用し、必要なヒット数を減らして除去速度を上げることもできます。 アイデアは、レーザークリーニングの場合と同じですが、材料の層（汚染物質）のみを除去する点が異なります。
特定のレイヤーを削除するには、さまざまな方法があります。 レーザービームは連続した光の流れであるか、所定のデューティサイクルでパルス化されます。 最終結果がほとんど同じであっても; プロセスの速度は、選択した方法によって大きく異なります。
グラフ-パワーと除去速度の関係
図2-グラフ：除去速度とレーザービームのパワーの関係
特定の表面積に対して、同じエネルギーをはるかに短いパルスに入れると、電力が増加します。 大きなハンマーを使用するようなものです。 パルスレーザー法は、連続ビームよりも効率的で、除去速度が速くなります。 パルスレーザービームはクリーニングを高速化しますが、下にある材料（通常は金属）が過度に加熱されないようにします。 両方のプロセスの違いについては、上のグラフをご覧ください。
4.消耗品がなく、環境に優しい
この方法では、レーザービームのみを使用して、除去する層を蒸発させるため、このクリーニングテクノロジーには文字通り消耗品はありません。 これはレーザーの美しさであり、電源プラグをセットするだけで準備完了です。
さらに、溶剤や他の化学製品が使用されていないため、レーザーアブレーションは錆除去に関して最も安全なソリューションの1つです。 したがって、処理する化学廃棄物はありません。 また、レーザーマシンは安全基準を満たすように設計されているため、レーザーマシンを使用している間、従業員に危険はありません。 レーザーの安全基準の詳細については、このブログ投稿をご覧ください。 従業員は面倒な個人用保護具を必要とせず、これらの厄介な化学物質を処理する必要もありません。 ウィンウィン。
5.レーザークリーニングはさまざまな産業プロセスにとって重要です
タイヤ金型から燃えたゴムの残りを取り除く。 古いパイプラインに新しい命を吹き込む。 原子力発電所のパイプの清掃。 さびた橋から塗料を除去したり、溶接の前に表面処理を行うなどの大規模なプロジェクトも、すべてレーザークリーニングテクノロジーの恩恵を受けることができます。 したがって、この技術はさまざまな分野のアプリケーションで使用できます。 唯一の制約は、除去する材料と保護する材料の間のアブレーションしきい値を区別する能力です。
要約すれば
全体的に、レーザー洗浄鋼は、さび除去および工業用洗浄アプリケーションで直面する多くの問題を克服するために設定された新しい技術です。 除去する特定の材料を選択することにより、レーザービームは、さまざまな業界で高速かつ「設定して忘れる」ソリューションを提供します。
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