Vergleichende Vorteile der Laserreinigung gegenüber anderen konventionellen Reinigungen

Vergleicheaktiv Vorteile der Laserreinigung übrig andere herkömmliche Reinigungs

Zunächst möchte ich kurz die Grundsätze der Laserreinigung vorstellen.

Die Laserreinigung zur Entfernung von Rost und Farbe basiert auf den folgenden Prinzipien.

1. Ablationsprinzip

Wenn der energiereiche Laserstrahl die Oberfläche eines Objekts mit Rost oder Farbe bestrahlt, wird die Energie des Lasers von den Verunreinigungen wie Rost und Farbschichten absorbiert. Die absorbierte Laserenergie führt zu einem schnellen Temperaturanstieg. Bei einer ausreichend hohen Temperatur verdampfen oder sublimieren die Rost- und Farbmaterialien. Beispielsweise kann die Temperatur des laserbestrahlten Bereichs in einem Augenblick Tausende von Grad Celsius erreichen. Der Rost (hauptsächlich Eisenoxide) und die Farbbeschichtungen haben unterschiedliche Siede- und Sublimationspunkte. Wenn die Temperatur über diese kritischen Werte steigt, werden sie in Form von Gas von der Substratoberfläche entfernt.

2. Stoßwellenprinzip

Der hochenergetische Laserimpuls erzeugt eine Stoßwelle, wenn er auf die Oberfläche einwirkt. Wenn die Laserenergie in sehr kurzer Zeit auf einen kleinen Bereich konzentriert wird, bildet sich aufgrund der extrem hohen Temperatur und des Drucks ein Plasma auf der Oberfläche des Materials. Die schnelle Ausdehnung dieses Plasmas erzeugt eine Stoßwelle, die sich durch die Rost- und Farbschichten ausbreitet. Diese Stoßwelle übt eine mechanische Kraft auf die Verunreinigungen aus, wodurch diese sich vom Untergrund lösen. Die Stoßwelle kann durch die Mikrorisse und Schnittstellen von Rost und Farbe dringen, wodurch die Haftung zwischen den Verunreinigungen und dem Untergrund geschwächt und ihre Entfernung erleichtert wird.

Mit dem Laserstrahl hoher Energiedichte wird die Oberfläche des Werkstücks bestrahlt, wodurch Schmutz, Rost oder Beschichtungen auf der Oberfläche sofort verdunsten oder abblättern und so eine Reinigung und Klärung erreicht wird.

3. Photothermische und photochemische Effekte

Neben den oben genannten Ablations- und Stoßwelleneffekten hat der Laser auch photothermische und photochemische Effekte. Der photothermische Effekt äußert sich hauptsächlich in der durch die Absorption von Laserlicht erzeugten Wärme, die die Temperatur des Materials ansteigen lässt, was zur Zersetzung und Entfernung von Rost und Farbe führt. Der photochemische Effekt beruht auf der Tatsache, dass die Laserphotonen über ausreichend Energie verfügen, um die chemischen Bindungen der Rost- und Farbmoleküle aufzubrechen. Beispielsweise können die chemischen Bindungen in einigen organischen Farbkomponenten durch die Energie der Laserphotonen aufgebrochen werden, wodurch die Molekularstruktur der Farbe verändert wird und sie leichter von der Oberfläche entfernt werden kann.

Als Nächstes versuchen wir, einen Vergleich zwischen der Laserreinigung und anderen herkömmlichen Reinigungsmethoden anzustellen. Beim Vergleich verschiedener Reinigungsmethoden müssen verschiedene Aspekte berücksichtigt werden.

Was die Reinigungsmethode betrifft, so verwendet die Laserreinigung einen Laser berührungslos. Im Gegensatz dazu verwendet die chemische Reinigung chemische Reinigungsmittel und ist ein kontaktbasierter Prozess. Beim mechanischen Schleifen werden Maschinen oder Schleifpapier verwendet, was ebenfalls direkten Kontakt mit dem Werkstück erfordert. Bei der Trockeneisreinigung wird Trockeneis berührungslos verwendet, und bei der Ultraschallreinigung werden Reinigungsmittel verwendet und es wird auf Kontakt zurückgegriffen.

In Bezug auf Beschädigungen an Werkstücken sticht die Laserreinigung hervor, da sie keinerlei Beschädigungen verursacht. Sowohl die chemische Reinigung als auch das mechanische Schleifen können jedoch zu Beschädigungen führen. Trockeneisreinigung und Ultraschallreinigung verursachen ebenso wie die Laserreinigung keine Beschädigungen an den Werkstücken.

Die Reinigungseffizienz dieser Methoden variiert. Die Laserreinigung ist hocheffizient. Chemische Reinigung und mechanisches Schleifen haben eine relativ geringe Effizienz. Trockeneisreinigung hat eine mittlere Effizienz und Ultraschallreinigung liegt ebenfalls im mittleren Bereich.

Als Verbrauchsmaterial wird für die Laserreinigung nur eine Stromversorgung benötigt. Für die chemische Reinigung werden chemische Reinigungsmittel benötigt. Beim mechanischen Schleifen werden beispielsweise Schleifpapier, Schleifscheiben und Ölsteine ​​verwendet. Trockeneis ist das Verbrauchsmaterial für die Trockeneisreinigung und für die Ultraschallreinigung wird eine spezielle Reinigungsflüssigkeit benötigt.

Die Reinigungswirkung ist ein weiteres Unterscheidungsmerkmal. Laserreinigung bietet ein hervorragendes Ergebnis mit hoher Sauberkeit. Chemische Reinigung und mechanisches Schleifen haben im Allgemeinen eine ungleichmäßige Reinigungswirkung. Trockeneisreinigung ist ausgezeichnet, führt jedoch zu einem ungleichmäßigen Finish, und Ultraschallreinigung ist ausgezeichnet, allerdings ist der Reinigungsbereich klein.

Auch die Präzision der Reinigung ist unterschiedlich. Die Laserreinigung ist präzise und mit hoher Präzision steuerbar. Die chemische Reinigung ist unkontrollierbar und weist eine geringe Präzision auf. Das mechanische Schleifen ist unkontrollierbar und weist eine durchschnittliche Präzision auf. Die Trockeneisreinigung ist unkontrollierbar und weist eine geringe Präzision auf und bei der Ultraschallreinigung kann der Reinigungsbereich nicht angegeben werden.

In Bezug auf Sicherheit und Umweltschutz ist die Laserreinigung schadstofffrei. Chemische Reinigung belastet die Umwelt chemisch und mechanisches Schleifen belastet sie ebenfalls. Trockeneisreinigung und Ultraschallreinigung sind beide schadstofffrei.

Abschließend lässt sich sagen, dass die Laserreinigung im manuellen Betrieb einfach zu handhaben ist und von Hand oder automatisiert durchgeführt werden kann. Die chemische Reinigung hat einen komplizierten Prozessablauf, stellt hohe Anforderungen an den Bediener und erfordert Maßnahmen zur Vermeidung von Umweltverschmutzung. Mechanisches Schleifen ist arbeitsintensiv und ermüdend und erfordert Maßnahmen zur Vermeidung von Umweltverschmutzung. Die Trockeneisreinigung ist einfach zu handhaben und kann von Hand oder automatisiert durchgeführt werden. Die Ultraschallreinigung ist einfach zu handhaben, erfordert jedoch die manuelle Zugabe von Verbrauchsmaterialien.

Auch die Kosten sind unterschiedlich. Laserreinigung erfordert eine hohe Anfangsinvestition, erfordert aber keine Verbrauchsmaterialien und hat geringe Wartungskosten. Chemische Reinigung erfordert eine niedrige Anfangsinvestition, erfordert jedoch extrem hohe Verbrauchsmaterialkosten. Mechanisches Schleifen erfordert eine hohe Anfangsinvestition mit geringen Verbrauchsmaterial- und Arbeitskosten. Trockeneisreinigung erfordert eine mittlere Anfangsinvestition und hohe Verbrauchsmaterialkosten. Ultraschallreinigung erfordert eine niedrige Anfangsinvestition und hat mittlere Verbrauchsmaterialkosten.