Лазерная подготовка поверхности

Лазерная подготовка поверхности

 

28 октября 2024г.

 

Лазерные технологии завоевали прочные позиции в самых разных сферах нашей жизни. Медицина, косметология, лазерная резка металлов, лазерная сварка – обо всех этих возможностях применения лазеров мы все хорошо наслышаны, и этот список далеко не полный.

В последние годы активно обсуждается тема использования лазеров для очистки металлов перед нанесением лакокрасочных покрытий. Уже сегодня есть заводы металлоконструкций, которые активно внедряют технологию лазерной подготовки поверхности, и количество таких заводов растет.

Принцип и особенности метода лазерной очистки поверхности

Принцип метода лазерной очистки поверхности состоит в следующем.

Лазерный луч поглощается загрязненным слоем металла. Поглощение большого количества энергии вызывает образование плазмы, которая, являясь нестабильным высокоионизированным газом, быстро расширяется, вызывая появление ударной волны. Ударная волна разрушает слой загрязнений и посторонних частиц, отделяя и устраняя их с поверхности.

Качество очистки зависит от мощности лазера. Чем мощнее лазер, тем выше будет качество очистки. При использовании лазера малой мощности потребуется несколько проходов по поверхности, чтобы добиться приемлемого качества очистки, в то время как мощный лазер дает необходимое качество очистки за один проход.

Важным параметром является ширина полосы лазера. Чем шире зона охвата, тем выше будет производительность очистных работ.

Фактически лазерная подготовка поверхности является чем-то средним между абразивоструйным и ручным (механическим) методами подготовки. Чистота обработки поверхности близка к абразивоструйному методу, но при этом по своему характеру (и по производительности) данный способ больше похож на ручную обработку.

Очистка поверхности лазером

Преимущества лазерной технологии очистки

Лазерный метод подготовки поверхности позволяет эффективно удалять различные типы загрязнений, включая ржавчину, краску, масло и др., а также лакокрасочные покрытия.

Для выполнения лазерной очистки не требуется абразив, поэтому очистку можно выполнять в любых местах без каких-либо угроз для находящихся рядом людей.

Оборудование для лазерной очистки компактное и не требует много места для размещения. Кроме того, лазерное оборудование мобильно.

В отличие от абразивоструйной обработки, при лазерной очистке не возникают пыль и шум.

Метод экологичен и безопасен для операторов, выполняющих работы.

Лазерный метод подготовки поверхности сочетает в себе непосредственно очистку поверхности и ее обезжиривание. Это позволяет экономить трудоемкость, не выполняя отдельно операцию обезжиривания, но важнее другое: многие маляры не уделяют достаточно внимания обезжириванию, считая эту операцию чем-то вторичным и не сильно важным. Ситуацию усугубляет то, что контроль качества обезжиривания на больших поверхностях часто затруднителен, поэтому в большинстве случаев уповать приходится на маляров и их отношение к работе. И в этом смысле лазерная подготовка поверхности является хорошим средством спасения: обработанная лазером поверхность не содержит масла и жира. Эта особенность применения технологии актуальна и для ремонтных работ, когда за одну операцию можно удалить старое покрытие и выполнить обезжиривание поверхности.

Лазерный метод прекрасно подходит для обработки мелких изделий.

Для каких предприятий подойдет лазерный метод

Лазерная очистка может быть рекомендована предприятиям, которые не имеют больших производственных площадей. На таких предприятиях нет возможности размещать габаритные дробеметы или дробеструйные камеры, но лазерное оборудование прекрасно разместится даже на небольшой площади.

Удобно применять лазер и для габаритных конструкций, которые не помещаются в дробеметы и в дробеструйные камеры.

Лазер будет оптимальным вариантом для ремонтных работ – там, где очистке подлежат небольшие площади и есть риск повреждения (абразивом) находящихся рядом окрашенных поверхностей. К тому же, при лазерной подготовке поверхности не образуется пыль, что будет также важно для многих предприятий. Важную роль играет периодический характер ремонтных работ, что позволяет лазерному оборудованию «отдыхать» и продлевает срок его службы.

Лазер является хорошим решением для тонких листов, прецизионных деталей, а также любых изделий, требующих осторожности при обработке. Абразив деформирует тонкие листы, а небольшие хрупкие детали может и вообще разрушить. Представьте, например, реставрацию памятников или объектов культуры – из всего имеющегося сегодня арсенала средств и методов подготовки поверхности лазер подойдет лучше всего.

Устройство лазерной очистки

Недостатки лазерной технологии

О недостатках лазерной технологии подготовки поверхности корректно говорить только в сравнении с абразивоструйной очисткой, потому что сравнение с ручной или механизированной подготовкой лазерный метод выигрывает по всем параметрам, кроме стоимости и «капризности» оборудования.

Основным недостатком лазерного метода является низкая производительность очистных работ. Иван Сокол, директор ООО «Вил Бласт Технолоджи», приводит сравнение производительности дробемета и лазерной установки: дробемет обрабатывает лист площадью 24 квадратных метра за 3 минуты, в то время как лазеру для очистки 30 квадратных метров потребуется 1 час.

По производительности лазер не сравнится и с дробеструйной камерой. Поэтому лазерный метод не подойдет для заводов, производящих большой тоннаж металлоконструкций (для таких заводов даже дробеструйная камера зачастую является узким местом).

Существенным недостатком является и отсутствие шероховатости на обработанной лазером поверхности. Лазер оставляет на поверхности естественную шероховатость стали (примерно 20 мкм), но требования к подготовленной под окраску поверхности выше – шероховатость должна быть в диапазоне 50-75 мкм. Таким образом, обеспечить длительный срок службы лакокрасочного покрытия, нанесенного на подготовленную лазером поверхность вряд ли удастся.

На сегодняшний день не существует стандарта, который бы описывал требования к поверхности, очищенной лазерным методом. Поэтому для серьезных объектов данный метод подготовки поверхности применяться не сможет. В то же время есть множество заводов и большое количество металлоконструкций, где и сегодня не используются стандарты очистки, а «просто выполняется очистка поверхности».

Не всякий лазер способен удалить прокатную окалину, это сможет сделать только очень мощное оборудование. Кроме этого, лазер не удаляет шлак со сварных швов. Для удаления шлака придется использовать другой инструмент.

Юрий Волков, директор ООО «Маштехника», обращает внимание, что лазерное оборудование очень капризно и с ним нужно правильно обращаться. Для такого оборудования требуется определенной чистоты помещение и чистота воздуха, а также бережные руки в белых перчатках для смены расходных материалов, потому что при занесении в систему грязи будут проблемы с работоспособностью лазерного оборудования (из строя выходят линзы и кабели).

«На современных ЗМК люди не привыкли к тому, чтобы давать оборудованию отдыхать и контролировать необходимость замены расходных материалов, вместо этого оборудование эксплуатируется на износ.

Сегодня многие заводы не готовы к подобного рода технологиям. Люди, привыкшие работать с болгарками, не готовы к цифровой индикации, лазерам и соответствующим расходным материалам».

Кроме того, оборудование для лазерной очистки нельзя назвать дешевым. По данным Юрия Волкова, стоимость аппарата на сегодняшний день составляет от 1 до 1,5 миллиона рублей. Нужно учитывать и немалую стоимость обслуживания и ремонта лазерного оборудования.

Совместимость лазерной очистки с лакокрасочными покрытиями

Этого абзаца не должно было быть, но слишком уж часто можно услышать вопрос о том, насколько вообще допустимо окрашивать поверхность, подготовленную лазерным методом. Опасения понятны: есть заверения поставщиков и производителей оборудования, есть опыт отдельных заводов, пользовавшихся этой технологией, но никакой официальной информации нет. Новшества в области подготовки поверхности были и ранее, но не все из них показали себя успешно. Поэтому обеспокоенность профессионального сообщества понять можно, ведь, как известно, с подготовкой поверхности шутки плохи, особенно на тех объектах, где к эксплуатационным характеристикам покрытий предъявляются очень высокие требования.

Лазерный метод подготовки поверхности подходит для любых лакокрасочных покрытий. Риски, связанные с методом, не превышают рисков, связанных с другими методами подготовки. Основной риск – отсутствие шероховатости поверхности (для нанесения некоторых ЛКМ шероховатость обязательна).

Будущее лазерного метода подготовки поверхности

Популярность лазерного метода будет расти. Данный вид подготовки поверхности займет свое место в промышленности наряду с абразивоструйным и ручным/механизированным методами очистки.

Стоимость лазерных аппаратов будет падать, будет появляться больше сервисов и возможностей для ремонта и обслуживания этого оборудования. По оценке Юрия Волкова, когда стоимость оборудования упадет до 300-400 тысяч рублей за один аппарат, у предприятий появится возможность иметь парк лазерного оборудования.

Для повсеместного применения технологии лазерной очистки потребуется соответствующая стандартизация. Вероятно, в последующие годы будет разработан стандарт лазерной очистки.

Лазерный метод подготовки поверхности не заменит абразивоструйную очистку, но стать достойным конкурентом ручным/механизированным методам вполне может.

Один комментарий

  1. Александр Орлов

    Привет. Ждём нормативные документы для лазерной очистки (ЛО). Считаю ЛО разновидностью термической (газопламенной). В ISO 8501-1 степень очистки газопламенной одна FL. Отличие классической и ЛО, температура воздействующая на поверхности, микрошерохование, возможность без значительной деформации очищать “тонкий” металл. После ЛО требуется операция удаления копоти с поверхности. Для ремонта и в случаях невозможности абразивоструйной и её разновидностей перспективней ручной/механической.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *