المبدأ الأساسي لإزالة الصدأ بالليزر:
لا يكمن مفتاح فعالية إزالة الصدأ بالليزر في "حرق" الصدأ ، ولكن في "تأثيره الصوتي".
امتصاص الليزر بواسطة طبقة الصدأ:الصدأ (fe₂o₃ ، fe₃o₄) له معدل امتصاص عالي بالنسبة ليزر من أطوال موجية محددة (مثل ضوء الأشعة تحت الحمراء 1064nm) ، في حين أن الركيزة المعدنية النظيفة لها انعكاس عالي.
تحويل الطاقة السريعة: بعد امتصاص طاقة عالية على الفور ، تعاني طبقة الصدأ من زيادة درجة الحرارة ، تهتز ، تبخير ، وتحول إلى بلازما.
التقشير الفوري: تولد هذه المواد الساخنة والمتوسعة موجات صدمة "تنفجر بعيدا" أو تقشر طبقة الصدأ السطحي. ومع ذلك ، فإن الركيزة تعكس معظم الطاقة ، وتبقى غير تالفة إلى حد كبير.
في - تحليل العمق: أنواع الصدأ وتوافق الليزر
1. الصدأ الأحمر (fe₂o₃)
صفات: فضفاضة ومسامية ، تقع عادة على سطح المادة ("الصدأ العائم"). لديها رابطة ضعيفة مع الركيزة.
التنظيف صعوبة: سهل.
سبب: بنيةه الفضفاضة يسمح للطاقة بالليزر بالاختراق بسهولة وإزالتها بسرعة. حتى أشعة الليزر ذات كثافة الطاقة المنخفضة يمكن أن تزيلها بشكل فعال.
2. الصدأ الأسود (fe₃o₄)
صفات:تشير الكثافة ، الصلبة ، والمستقرة ، والتي تشير عادة إلى أن الأكسدة قد اخترقت عمقًا في الركيزة وترتبط بها بشدة. غالبًا ما يكون ناتجًا لمزيد من الأكسدة أو تآكلًا طويلًا - تآكل الصدأ الأحمر في ظل ظروف محددة.
التنظيف صعوبة: صعب للغاية.
سبب:
كثافة:الهيكل الكثيف يجعل من الصعب على الليزر اختراقه وإزالته تمامًا في واحدة.
التصاق: ترتبط بقوة بالركيزة ، مما يتطلب كثافات طاقة أعلى لكسر هذا الرابطة.
قضية العمق: الصدأ الأسود غالبا ما يكون "الجذور" في عمق الركيزة. كتكنولوجيا المعالجة السطحية ، فإن علاج الليزر لديه عمق عمل محدود. حتى إذا تم تنظيف السطح ، فقد يظهر أكسيد الحديد في الداخل على السطح بعد فترة وجيزة ، ويشكل صدأ جديد.
اختيار نوع الليزر: لماذا أشعة الليزر "المستمرة" أدنى من الليزر "النبضي"
عملية الليزر المستمرة: يخرج باستمرار الطاقة ، مثل "الحديد اللعين" الساخن باستمرار.
عيوب: الحرارة تتراكم وتؤدي بشكل مستمر. أثناء إزالة الصدأ ، يتم نقل كمية كبيرة من الحرارة إلى الركيزة المعدنية ، مما تسبب في ارتفاع درجة الحرارة والتشوه وحتى الضرر. إنه يفتقر إلى قوة التأثير الفوري لإزالة الصدأ الأسود المستعبدين بحزم.
التطبيقات:نادرًا ما يتم استخدامه لإزالة الصدأ الدقيق ، ولكن يمكن استخدامه للمساحة الكبيرة - ، وإزالة الصدأ السميكة والرائحة حيث لا يمثل تلف الركيزة مصدر قلق.
الليزر النبضي (الاختيار السائد)
عملية:على الفور يطلق طاقة عالية في نبضات قصيرة للغاية (نانو ثانية ، بيكوسكوند ، أو حتى فيثوسيكوند) ، مثل لضرب التردد العالي -.
المزايا:لا يستمر كل نبضة سوى وقت قصير ، مما يمنع الحرارة من الانتقال إلى الركيزة ، وتحقيق "المعالجة الباردة" وحماية الركيزة. علاوة على ذلك ، فإن كثافة الطاقة العالية الفورية تولد موجة صدمة قوية ، وتزيل الملوثات بشكل فعال.
في الليزر النبضي ، يكون النمط الفوري (الوضع المفرد -/multi -) أمرًا بالغ الأهمية:
أشعة الليزر النبضي متعددة الأدوار:
بقعة:توزيع الطاقة غير متكافئ ، مع شكل "سرج" أو "مسطح - أعلى" ، وعادة ما تكون البقعة كبيرة.
كثافة الطاقة:منخفض نسبيا.
التطبيقات:مثالي لتنظيف الملوثات الكبيرة والمسلولة بشكل ضعيف مثل الصدأ السطح (الصدأ الأحمر) والطلاء والطلاء وبقع الزيت. تكلفة عالية الكفاءة ومنخفضة نسبيا.
واحد - وضع الليزر النبضي
بقعة:تتمتع الطاقة بتوزيع غاوسي مثالي (ألمع في الوسط ، وتناقص نحو الحواف) ، مما يسمح بتركيزه على بقعة صغيرة للغاية.
كثافة الطاقة:عالية جدا! وذلك لأن الطاقة تتركز في بقعة صغيرة جدًا.
التطبيقات:مثالية لتنظيف الملوثات العنيدة.
الصدأ الأحمر:إزالتها بسهولة.
الصدأ الأسود:بفضل كثافة الطاقة العالية للغاية وقوة الاختراق القوية ، فإن الليزر النبضي الواحد - هو النوع الوحيد من الليزر القادر على إزالة الصدأ الأسود. يمكن أن تحطم طبقات الصدأ السوداء الكثيفة.
ومع ذلك ، فإنه له قيود:حتى لوضع الوضع العالي - قد لا يتمكن ليزر الوضع - من إزالة الصدأ الأسود تمامًا الذي اخترق في الركيزة. يمكن أن ينظف السطح بشكل نظيف وجميل للغاية ، لكنه لا يمكن أن يغير الحالة المؤكسدة للركيزة في الداخل.
