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激光除锈机的除锈原理

发表时间:2024-01-16 17:09作者:顿磊

激光除锈作为激光清洗领域的一个重要细分领域,具有高度的经济性,可以说是整个激光清洗领域的领头羊之一。激光除锈的原理符合整个激光清洗领域的逻辑原则,它利用激光去除污染物,同时不会损伤基底材料。在清洗之前,需要先确定污染物的种类以及基底材料的属性。不同波长的激光对不同材料具有不同的反应,因此需要选择能够对污染物起反应、但对基底材料不产生任何损伤的激光,以实现完美的去污效果,这是激光除锈的逻辑原理。只有先理解了激光清洗的原理,才能深入地了解激光除锈的原理。

一般而言,激光除锈机是指连续光纤激光清洗机,我们以这种机器为例来分析激光除锈原理。激光波长为1064纳米,这个波长的激光主要对金属材料起反应,对铁锈也有较高的吸收率。由于锈层和金属的气化温度不同,我们通过控制激光参数,实现气化铁锈,而不损伤基底金属。这里有一个重要的概念——激光能量密度。激光能量密度和激光功率及扫描速度有关系,简单来说,功率越高,激光能量密度越高,扫描速度越快,能量密度越低。在不断提高激光能量密度的同时,当刚刚能够清除铁锈的值叫做清洗阈值,随着激光能量密度的不断提升,刚刚能够损伤基底金属的值叫做损伤阈值。激光能量密度必须处于清洗阈值与损伤阈值之间,这样就能刚刚去除锈层而不损伤基底金属。如果低于清洗阈值,无论扫描多少遍扫描多久,都不能除锈,如果高于损伤阈值,在除锈的同时会损伤基底金属。光纤激光的清洗阈值和损伤阈值之间是一个狭窄的范围,需要多次调节,反复实验,找到这个数值范围。

激光除锈的基本原理在于,铁锈在吸收激光能量后迅速升温并超过气化点,进而消失,简单来说,它就被烧掉了。至于更为复杂的微观过程,用户不需了解,就像我们不需要深刻了解电的运行原理,仅需会用电即可,只要能实现去除铁锈而不损伤基底金属的目的即可。这里需要提醒一下,激光除锈中要做好防护,首先保护眼睛,一定要佩戴专业合格的激光防护眼镜,其次铁锈被气化后并未消失,它弥漫在空气中,因此最好增加烟雾回收系统,或者配备一个吸尘设备,或者佩戴密封性好的口罩。

总结一下,市面上主要的激光除锈机是连续型光纤激光除锈机,它是性价比最高的除锈设备,设备价格低,除锈效率高,应用范围光,除锈成本低,寿命长等优点。除了这种机器外,还有脉冲型光纤激光除锈机,二氧化碳激光除锈机,紫外激光除锈机,绿光激光除锈机等,这些设备都能用来除锈,甚至效果更好,它们的除锈基本逻辑是相同的,但相对来说价格比较昂贵。无论何种激光,都需要严格控制激光能量密度,只是不同的激光类型中,清洗阈值和损伤阈值之间范围的宽窄不同罢了。比如二氧化碳激光,主要对绝缘体材料起反应,对金属材料只有极低的吸收率,铁锈这种东西既不属于金属,也不属于绝缘体,类似于半导体的性质,光纤激光和二氧化碳激光都对铁锈有较高的吸收率,二氧化碳激光对基底金属的吸收率就要低得多,但当它的激光能量密度足够高的时候,照样会损伤到基底金属,因此二氧化碳激光的清洗阈值和损伤阈值的范围要宽的多。


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