Prinsip dasar penghapusan karat laser:
Kunci untuk efektivitas penghapusan karat laser tidak terletak pada karat "terbakar", tetapi dalam "efek photoacoustic" -nya.
Penyerapan laser oleh lapisan karat:Karat (Fe₂O₃, Fe₃O₄) memiliki tingkat penyerapan yang tinggi untuk laser dengan panjang gelombang tertentu (seperti sinar inframerah 1064nm), sedangkan substrat logam bersih memiliki reflektifitas yang tinggi.
Konversi Energi Cepat: Setelah langsung menyerap energi tinggi, lapisan karat mengalami peningkatan suhu yang cepat, bergetar, menguap, dan berubah menjadi plasma.
Eksfoliasi Seketika: Bahan yang dipanaskan dan mengembang ini menghasilkan gelombang kejut yang "meledak" atau mengelupas lapisan karat di permukaan. Namun, substratnya mencerminkan sebagian besar energi, namun sebagian besar tetap tidak rusak.
Analisis{{0}mendalam: Jenis Karat dan Kompatibilitas Laser
1. Karat Merah (Fe₂O₃)
Karakteristik: Longgar dan berpori, biasanya terletak di permukaan material ("karat mengambang"). Ia memiliki ikatan yang lemah dengan substrat.
Kesulitan Membersihkan: Mudah.
Alasan: Strukturnya yang longgar memungkinkan energi laser dengan mudah menembus dan menghilangkannya dengan cepat. Bahkan laser dengan kepadatan energi rendah dapat menghilangkannya secara efektif.
2. Karat Hitam (Fe₃O₄)
Karakteristik:Padat, keras, dan stabil, biasanya menunjukkan bahwa oksidasi telah menembus jauh ke dalam substrat dan sangat terikat padanya. Seringkali produk dari oksidasi lebih lanjut atau panjang - korosi karat merah dalam kondisi tertentu.
Kesulitan Membersihkan: Sangat sulit.
Alasan:
Kepadatan:Struktur yang padat menyulitkan laser untuk menembus dan benar -benar menghilangkannya dalam sekali jalan.
Adhesi: Terikat kuat pada substrat, memerlukan kepadatan energi yang lebih tinggi untuk memutuskan ikatan ini.
Masalah kedalaman: Karat hitam sering kali telah "berakar" jauh ke dalam substrat. Sebagai teknologi perawatan permukaan, perawatan laser memiliki kedalaman tindakan yang terbatas. Meskipun permukaannya sudah dibersihkan, oksida besi di dalamnya mungkin akan segera muncul kembali di permukaan dan membentuk karat baru.
Memilih tipe laser: Mengapa Laser "Kontinu" Lebih Rendah dari Laser "Berdenyut".
Operasi laser berkelanjutan: Terus menerus mengeluarkan energi, seperti "besi solder" yang terus dipanaskan.
Kekurangan: Panas menumpuk dan melakukan terus menerus. Saat menghilangkan karat, sejumlah besar panas ditransfer ke substrat logam, menyebabkan overheating, deformasi, dan bahkan kerusakan. Ini tidak memiliki kekuatan dampak sesaat untuk menghilangkan karat hitam yang terikat kuat.
Aplikasi:Jarang digunakan untuk penghapusan karat presisi, tetapi dapat digunakan untuk area - besar, tebal, dan penghapusan karat longgar di mana kerusakan substrat tidak menjadi perhatian.
Laser Berdenyut (Pilihan Utama)
Operasi:Secara instan melepaskan energi tinggi dalam pulsa yang sangat pendek (nanosecond, picosecond, atau bahkan femtosecond), seperti frekuensi tinggi- "palu" yang mencolok.
Keuntungan:Setiap denyut nadi hanya berlangsung dalam waktu singkat, mencegah panas dari transfer ke substrat, mencapai "pemrosesan dingin" dan melindungi substrat. Selain itu, kepadatan daya tinggi sesaat menghasilkan gelombang kejut yang kuat, secara efektif menghilangkan kontaminan.
Dalam laser berdenyut, pola spot (single - mode/multi - mode) sangat penting:
Laser berdenyut multimode:
Titik:Distribusi energi tidak rata, dengan bentuk "pelana" atau "datar - atas", dan tempatnya biasanya besar.
Kepadatan energi:Relatif rendah.
Aplikasi:Ideal untuk membersihkan kontaminan yang besar dan melekat lemah seperti karat permukaan (karat merah), cat, pelapis, dan noda minyak. Sangat efisien dan biayanya relatif rendah.
Single - laser berdenyut
Titik:Energi memiliki distribusi Gaussian yang sempurna (paling terang di tengah, menurun ke arah tepi), memungkinkannya untuk difokuskan ke tempat yang sangat kecil.
Kepadatan energi:Sangat tinggi! Hal ini karena energi terkonsentrasi pada titik yang sangat kecil.
Aplikasi:Ideal untuk membersihkan kontaminan yang membandel.
Karat merah:Mudah dihapus.
Karat hitam:Dengan kepadatan energi yang sangat tinggi dan daya penetrasi yang kuat, laser berdenyut - tunggal adalah satu -satunya jenis laser yang mampu menghilangkan karat hitam. Mereka dapat memecah lapisan karat hitam padat.
Namun, ia memiliki keterbatasan:bahkan laser mode-tunggal-berkekuatan tinggi mungkin tidak dapat sepenuhnya menghilangkan karat hitam yang telah menembus jauh ke dalam media. Ia dapat membersihkan permukaan dengan sangat bersih dan indah, tetapi tidak dapat mengubah keadaan teroksidasi pada substrat di dalamnya.
