Лазерный удалитель и очиститель ржавчины: как сделать своими руками

Лазерный удалитель и очиститель ржавчины: как сделать своими руками

Лазерный удалитель и очиститель ржавчины: как сделать своими руками
0
20 просмотров

Ржавчина, нагар, краска на металлических изделиях или конструкциях? Необходима реставрация или очистка, а механический и химический способы слишком медленны и небезопасны ? Лазерная очистка металла от ржавчины гарантирует высокую производительность, точность, тщательность, экологичность процесса.

Посмотреть, как работает устройство можно в видео:

Лазерный очиститель. Что это за устройство?

Лазерный очистительСистема, с помощью которой производится очистка металла от ржавчины, окислов, окалины, краски и т.д. В зависимости от мощности, лазерные системы могут быть небольшими портативными или массивными стационарными, но каждая из них состоит из 3 основных узлов:

  • источник питания;
  • пульт управления;
  • лазерная головка.

Производится лазерная очистка, за счет разницы в структуре поверхности. Чистый металл отражает луч, а окислы его поглощают. Накопленная энергия размягчает, а после разрушает ржавчину. Частицы окисла отходят от основания и распадаются в пыль или на атомы. Остатки удаляются системой фильтрации или просто счищаются.

 

Кроме высокой температуры, на ржавчину действует ударная нагрузка, что еще больше обеспечивает качество очистки. Лазерный метод довольно экологичный, так как токсические вещества не успевают образоваться, в связи с отсутствием термического разложения материала.

Применение лазерной очистки

Применяют лазерную установку, в основном, для очистки металла от слоев ржавчины и краски, а также для обезжиривания перед сваркой, обработки сварочных швов. Кроме того, лазерной системой очищают пластиковые и резиновые литейные формы, обезжиривают поверхности в пищевой промышленности, удаляют сажу, лаковые, полиамидные покрытия и т.д.

Пользовались лазерным удалителем ржавчины?
Да Нет

Очистка от ржавчины

РжавчинаЛазерная очистка от ржавчины выполняется за счет отражательных свойств металла, как это было описано выше. Включает в себя 3 этапа:

  • нагревание слоя окиси;
  • расплавление;
  • разрушение и испарение.

 

Исходя из поочередности воздействия, лазерный удалитель слоя ржавчины с металла, можно настроить на 2 режима работы:

  • облегченный — отслаивание ржавчины и удаление ее системой фильтрации;
  • глубокий — расплавление и испарение ржавчины.

При этом толщина слоя ржавчины не имеет значения и не влияет на конечный результат. Лазерная система одинаково хорошо справляется на гладких и рифленых поверхностях металла, на простых деталях и имеющих углубления.

Очистка сварочного шва

Сварочный шовСостоит из 2 этапов:

  1. Предварительная обработка металла. Сюда входит: лазерная очистка металла от грязи, ржавчины, оксидных пленок. Это необходимо для обеспечения хорошего сцепления при сварном соединении деталей.
  2. Постобработка. Очистка оксидной пленки (цвета побежалости) с металла, образовавшейся после сварочных работ. Точность применения лазера, позволяет обработать только околошовную часть, не захватывая не предназначенные для чистки зоны. Сварочный шов, в процессе работы, не меняет форму.

 

Лазерный способ очистки сварочного шва экономичный и быстрый, в отличие от механического и химического. И если абразивный метод более бюджетный, то средства, которые теряются во время простоя оборудования, превышают разницу в цене лазерной очистки.

Очистка от нагара

Нагар на металлеОчистка металла от нагара, как и от другой органики, лазерным прибором — довольно простая задача. Принцип работы такой же как и при очищении металла от ржавчины:

  • лазерный луч поглощается загрязненным слоем;
  • нагар нагревается, расплавляется и отстает от основания;
  • разрушается и испаряется.

 

Очистке могут быть подвержены любые изделия из металла: от сковороды до поршней двигателя автомобиля. Метод довольно деликатный, что позволяет обрабатывать любые металлы, так как они практически не подвергаются термической нагрузке.

Узнайте, как почистить системный блок и монитор компьютера.

Удаление оксидной пленки

Оксидная плёнка на металлеОксидная пленка — образование на металлической поверхности вследствие нагрева или действия кислорода. Сама по себе она никак не угрожает металлу, но при сварке или покрытии ЛКМ может нарушить сцепление. Поэтому, подготавливая металл, необходимо удалить оксидную пленку с помощью лазерной системы. Процедура проводится идентично очистке от ржавчины.

 

Послойное удаление ЛКМ

Для лазерной очистки металла от лакокрасочного покрытия слой за слоем, нужно подобрать оптическую линзу, мощность излучения и скорость сканирования. Все это позволяет сделать программное обеспечение оборудования. Настроить нужные параметры можно вручную или автоматически. При этом лазерная система самостоятельно их подбирает после тестового излучения на очищаемую поверхность металла.

Нанесение ЛКМ на металл

Деликатное обезжиривание

Обезжиривание металла производят в процессе подготовки его к покраске.

Обратите внимание! Если этого не сделать краска ляжет неравномерно, будут заметны подтеки и в дальнейшем покрытие может растрескаться или вздуться.

Очистку жирового слоя с металла можно произвести механическим или химическим способами, но это занимает много времени и дополнительные растраты на чистящие растворы. Также, при регулярном химическом обезжиривании, может повредиться поверхность металла.

Жир на металле

Использовать аппарат для лазерной очистки металла от жира более выгодно и безопасно. Лазерная система обеспечит быстрое и деликатное обезжиривание, без повреждения структуры металла.

Технологии лазерной обработки поверхности

Исходя из мощности лазерного оборудования, выделяют 2 технологии:

  • абляция;
  • десорбция.

По сути, это те 2 режима работы (облегченный и глубокий), которые были описаны выше.

Абляция

Абляция металлаОчистка ржавчины с поверхности металла, при котором вещество сублимируется в виде слабой плазмы. Она, в свою очередь, появляется из-за разных температур  на границе 2 фаз: газа и конденсата. Такая лазерная очистка более тонкая и тщательная, применяется при:

  • удалении нагара и краски;
  • подготовки металла к покраске и сварке;
  • очищении мелких деталей с глубокими выемками.

 

Абляция подразумевает полное удаление, как очищаемых веществ, так и летучих продуктов химического травления. Что делает такой метод не только удобным, но экологичным и безопасным.

Десорбция

Это более щадящий способ очистки металла от ржавчины, при котором используют меньшие мощности оборудования, с нагревом без фазовых изменений. Соответственно, в этом случае, плазма не образуется и ржавчина не испаряется. Загрязнитель отслаивается от металла и остается на нем в виде чешуи, далее он удаляется системой фильтрации.

Десорбция металлаОчистка по такому способу происходит за счет воздействия на загрязнитель фотонным пучком и ударной силы. Применяется при:

  • очистки больших поверхностей металла от коррозии;
  • работе с деликатными металлами, которым нежелательно термическое воздействие.

 

Такой метод не подойдет при обезжиривании и удалении нагара с металла.

Виды систем удаления ржавчины

Выбор вида системы зависит от сферы использования, поэтому условно их можно поделить, соответственно размерам и мощности.

Размеры систем Мощность Сфера применения
Портативные системы — ранец 50-150 Вт Микро и макрообработка
Системы с передвижной стойкой 300-1000 Вт Макрообработка
Стационарные системы 1000-1500 Вт Масштабная обработка

Микрообработка включает в себя работу с электроникой: очистка проводов и клемм от окислов и окалины. Аппараты малой мощности, используются мастерами, которые ремонтируют бытовые электроприборы и технику.

Макрообработка применяется для изделий средних и крупных размеров. Это может быть лазерная чистка деталей из металла от ржавчины, нагара, краски в автомастерских, пред и пост обработка сварных швов на заводах и предприятиях и т.д. Лазерные аппараты средней мощности наиболее пользуются спросом из-за возможности их передвижения и широкой сферы применения.

Работа с лазерным удалителем ржавчины

Масштабная обработка используется на крупных предприятиях по производству листового и трубного металлопроката, при подготовке его к защитному покрытию, а также в авиа и судостроении, при реставрации металлических частей зданий, мостов и т.д. Это мощные, чаще всего стационарные, лазерные системы, рабочая нагрузка которых может достигать 100 тыс. часов. После этого, как правило, требуется замена лазерной головки.

Легко транспортируемые системы ранец

Состоит из ранца, в котором находится волоконный лазер, и манипулятора. Ранец располагается за спиной оператора и весит порядка 10-15 кг. Очистка поверхности металла производится манипулятором вручную, который, в свою очередь, оснащен системой эвакуации остатков после обработки (продукты, образующиеся при очистке, оседают в фильтрах аспиратора).

Полезная информация! Электропитание аппарата может осуществляться с помощью мобильного электрогенератора.

Ширина рабочей зоны лазера до 50 мм. Исходя из небольшой мощности (50-150 Вт), такой лазерный очиститель имеет производительность, порядка, 3-4 кв.м. в час при снятии слоя ржавчины или лакокрасочного покрытия с металла. Если же требуется обезжиривание металла перед нанесением защитного покрытия, производительность лазерного аппарата может быть до 1м/мин.

Очистка металла

Преимущества системы:

  • компактное, мобильное исполнение в виде ранца;
  • легкость лазерной системы, благодаря чему с работой может справиться один человек;
  • сравнительно недорогой;
  • достаточная мощность для выполнения разноплановых задач.

Работать с лазерной системой — ранцем может любой человек. Обучение занимает не более 2 часов и не требует каких-либо специальных навыков.

Системы для интеграции в производство

Внедрение системы в линию производства необходимо для оптимизации процесса по экономичности и скорости.  Интеграция оправдана в серийном и крупносерийном промышленном производстве.  В зависимости от нужной выработки, принимается решение о ручном или автоматизированном управлении.

При ручном управлении очистка осуществляется лазером с передвижной стойкой. Его мощность может достигать 1000 Вт, а производительность — до 12 кв.м./ч. Преимущество такой лазерной системы — относительная портативность в пределах цеха или даже завода.

Производственный удалитель ржавчины

Автоматизированное управление применяется при конвейерной, беспрерывной очистке металла, требующей высокую производительность и скорость. Для этого устанавливаются стационарные лазерные аппараты мощностью до 1500 Вт и производительностью до 20 кв.м/ч. Неоспоримым преимуществом такой лазерной системы является не только скорость и производительность, но малое использование человеческого ресурса.

Решения для автоматизированных и роботизированных систем

Разработкой проектов автоматизированных и роботизированных систем лазерной очистки металла, а также их интеграцией в производство занимаются специалисты научно-промышленных компаний и лабораторий.

Роботизированный очиститель

В условиях поточного производства возможна следующая реализация внедрения лазерного очистителя:

  • металлическое изделие подается в зону очистки на движущейся ленте. Очистка загрязняющего слоя производится при непрерывном движении конвейера без остановки;
  • очистка выполняется во время остановки линии. Процесс контролируется датчиками;
  • подача в зону очистки осуществляется роботизированной системой;
  • подача в зону очистки производится лентой, а положение очистителя меняется с помощью роботизированного устройства.

При выполнении таких решений оператору достаточно настроить параметры очистки и запустить линию.

Узнайте, как почистить силиконовый чехол телефона тут, тут и тут.

Преимущества способа лазерной очистки ржавчины

Лазерные системы для очистки ржавчины с металла имеют неоспоримые преимущества перед механическими и химическими способами, а именно:

  • бесконтактность. При лазерной очистке металл не подвергается абразивным или химическим воздействиям, а также практически не подвергается термическим нагрузкам, поэтому метод можно использовать даже для самых деликатных металлов;
  • экологичность. Лазерная очистка не предполагает использование химических составов, каких-либо ядовитых и опасных расходников. Кроме того, процесс абляции выполняется без образования пыли или других летучих веществ, которые могут навредить здоровью;
  • точность линии. Система позволяет очищать сложные металлические детали с большими выемками и изгибами;
  • скорость. Очистка металла лазером от ржавчины — наиболее быстрый метод, что значительно повышает его производительность;
  • быстрая готовность к работе. Как правило, системы готовы к работе на протяжении 1-5 мин;
  • безопасность оператора. Для защиты, при лазерной очистке поверхностей металла от ржавчины, рекомендуется использовать очки и респиратор;
  • гарантия надежности. Производители гарантируют работу лазерного очистителя, обычно, не менее 50 тыс. часов;
  • экономичность. Потребление электроэнергии при работе системы колеблется в пределах 1-5 кВт, а расходные материалы и вовсе не нужны;
  • портативность. Если аппарат не интегрирован в производство с автоматическим управлением, его можно перемещать;
  • выгодность. Несмотря на то, что приобрести лазерную систему — недешевое удовольствие, ее окупаемость, за счет отсутствия расходников, уже через год. А гарантируемые 50 тыс. часов работы истекают через 15 лет ежедневного восьмичасового использования;
  • простота очистки. Большинство аппаратов оснащено автоматической настройкой для удаления разной толщины слоя ржавчины с металла, оператору лишь необходимо направлять лазерный луч и следить за тщательностью очистки.

Вывод! Таким образом, лазерная система очистки металла от ржавчины — наиболее выгодная и производительная, в сравнении с другими методами.

Возможно ли сделать его своими руками

Лазерные системы производятся на специализированных заводах и для того, чтобы сделать ее самостоятельно, потребуется:

  • комплектующие, которые не всегда можно разыскать в свободной продаже;
  • специфические знания;
  • специализированное оборудование.

Соответственно, проще и выгодней купить систему, чем сделать ее своими руками. Даже ремонт оборудования лучше доверить профессионалам, так снижается риск испортить его окончательно.

Посмотреть другие методы использования лазерного очистителя можно увидеть в ролике:

Для чего Вам пригодился бы лазерный очиститель металла?
Удалять ржавчину
0%
Очищать сварочные швы
0%
Удалять нагар
0%
Удалять оксидную плёнку
0%
Снимать ЛКМ
0%
Обезжиривать металл
0%
Проголосовало: 0
Комментировать
0
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

;) :| :x :twisted: :sad: :roll: :oops: :o :mrgreen: :idea: :evil: :cry: :cool: :arrow: :P :D :???: :?: :-) :!: 8O

Это интересно