หลักการพื้นฐานของการกำจัดสนิมเลเซอร์:
กุญแจสำคัญในการกำจัดสนิมเลเซอร์ไม่ได้อยู่ใน "การเผาไหม้" สนิม แต่อยู่ใน "เอฟเฟกต์โฟโตอะคูสติก"
การดูดซึมเลเซอร์โดยชั้นสนิม:Rust (Fe₂o₃, Fe₃o₄) มีอัตราการดูดซับสูงสำหรับเลเซอร์ของความยาวคลื่นที่เฉพาะเจาะจง (เช่นแสงอินฟราเรด 1064nm) ในขณะที่สารตั้งต้นโลหะสะอาดมีการสะท้อนแสงสูง
การแปลงพลังงานอย่างรวดเร็ว: หลังจากดูดซับพลังงานสูงได้ทันทีชั้นสนิมจะได้รับการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิอย่างรวดเร็วสั่นระเหยและเปลี่ยนเป็นพลาสมา
การขัดผิวทันที: วัสดุที่มีความร้อนและขยายตัวเหล่านี้สร้างคลื่นช็อกที่ "ระเบิดออกไป" หรือขัดผิวชั้นสนิมพื้นผิว อย่างไรก็ตามสารตั้งต้นสะท้อนพลังงานส่วนใหญ่ซึ่งส่วนใหญ่ไม่ได้รับความเสียหาย
ใน - การวิเคราะห์ความลึก: ประเภทสนิมและความเข้ากันได้ของเลเซอร์
1. สนิมสีแดง (fe₂o₃)
ลักษณะเฉพาะ: หลวมและมีรูพรุนโดยทั่วไปจะอยู่บนพื้นผิวของวัสดุ ("การล่องลอย") มันมีความผูกพันที่อ่อนแอกับสารตั้งต้น
การทำความสะอาดปัญหา: ง่าย.
เหตุผล: โครงสร้างที่หลวมช่วยให้พลังงานเลเซอร์สามารถเจาะได้อย่างง่ายดายและถอดออกได้อย่างรวดเร็ว แม้แต่เลเซอร์ที่มีความหนาแน่นพลังงานต่ำก็สามารถกำจัดได้อย่างมีประสิทธิภาพ
2. สีดำสนิม (fe₃o₄)
ลักษณะเฉพาะ:หนาแน่นแข็งและเสถียรโดยทั่วไปแสดงให้เห็นว่าการเกิดออกซิเดชันได้แทรกซึมเข้าไปในพื้นผิวลึกและถูกผูกมัดอย่างรุนแรง มันมักจะเป็นผลิตภัณฑ์ของการออกซิเดชั่นเพิ่มเติมหรือยาว - การกัดกร่อนคำศัพท์ของการเกิดสนิมสีแดงภายใต้เงื่อนไขเฉพาะ
การทำความสะอาดปัญหา: ยากมาก
เหตุผล:
ความหนาแน่น:โครงสร้างที่หนาแน่นทำให้เลเซอร์สามารถเจาะได้ยากและลบออกในครั้งเดียว
การยึดเกาะ: ถูกผูกมัดอย่างมากกับสารตั้งต้นซึ่งต้องการความหนาแน่นของพลังงานที่สูงขึ้นเพื่อทำลายพันธะนี้
ปัญหาเชิงลึก: สนิมสีดำมักจะ "รูท" ลึกลงไปในพื้นผิว ในฐานะที่เป็นเทคโนโลยีการบำบัดพื้นผิวการรักษาด้วยเลเซอร์มีความลึก จำกัด แม้ว่าพื้นผิวจะถูกทำความสะอาด แต่เหล็กออกไซด์ภายในอาจปรากฏขึ้นอีกครั้งบนพื้นผิวหลังจากนั้นไม่นานก็สร้างสนิมใหม่
การเลือกประเภทเลเซอร์: เหตุใดเลเซอร์ "ต่อเนื่อง" จึงด้อยกว่าเลเซอร์ "พัลซิ่ง"
การทำงานด้วยเลเซอร์อย่างต่อเนื่อง: ส่งออกพลังงานอย่างต่อเนื่องเช่น "บัดกรี" อย่างต่อเนื่อง
ข้อเสีย: ความร้อนสะสมและดำเนินการอย่างต่อเนื่อง ในขณะที่กำจัดสนิมความร้อนจำนวนมากจะถูกถ่ายโอนไปยังพื้นผิวโลหะทำให้เกิดความร้อนสูงเกินไปการเสียรูปและความเสียหาย มันขาดแรงกระแทกทันทีเพื่อกำจัดสนิมสีดำที่ถูกผูกมัดอย่างแน่นหนา
แอปพลิเคชัน:ไม่ค่อยใช้สำหรับการกำจัดสนิมที่แม่นยำ แต่อาจใช้สำหรับพื้นที่ขนาดใหญ่ - การกำจัดสนิมหนาและหลวมที่ความเสียหายของสารตั้งต้นไม่ได้เป็นเรื่องที่น่ากังวล
เลเซอร์พัลซิ่ง (ตัวเลือกหลัก)
การดำเนินการ:ปล่อยพลังงานสูงในพัลส์สั้นมากทันที (นาโนวินาที, picosecond หรือแม้กระทั่ง femtosecond) เช่น - ความถี่สูง "ค้อน" ที่โดดเด่น
ข้อดี:ชีพจรแต่ละตัวใช้เวลาเพียงไม่กี่เวลาป้องกันความร้อนจากการถ่ายโอนไปยังสารตั้งต้นเพื่อให้ได้ "การประมวลผลเย็น" และปกป้องสารตั้งต้น นอกจากนี้ความหนาแน่นของพลังงานสูงในทันทีจะสร้างคลื่นกระแทกที่ทรงพลังกำจัดสารปนเปื้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ในเลเซอร์พัลส์, รูปแบบสปอต (โหมดเดี่ยว - โหมด/มัลติ -) เป็นสิ่งสำคัญ:
เลเซอร์พัลส์พัลส์มัลติโหมด:
จุด:การกระจายพลังงานไม่สม่ำเสมอด้วยรูปร่าง "อาน" หรือ "แบน - top" และจุดโดยทั่วไปจะมีขนาดใหญ่
ความหนาแน่นพลังงาน:ค่อนข้างต่ำ
แอปพลิเคชัน:เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการทำความสะอาดสารปนเปื้อนขนาดใหญ่ที่มีการยึดมั่นอย่างอ่อนเช่นการเกิดสนิมบนพื้นผิว (สนิมสีแดง) สีการเคลือบและคราบน้ำมัน มีประสิทธิภาพสูงและค่อนข้างต่ำ
โหมดเดี่ยว - เลเซอร์พัลส์พัลส์
จุด:พลังงานมีการกระจายแบบเกาส์ที่สมบูรณ์แบบ (สว่างที่สุดตรงกลางลดลงสู่ขอบ) ทำให้สามารถมุ่งเน้นไปที่จุดที่เล็กมาก
ความหนาแน่นพลังงาน:สูงมาก! นี่เป็นเพราะพลังงานเข้มข้นเป็นจุดที่เล็กมาก
แอปพลิเคชัน:เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการทำความสะอาดสารปนเปื้อนที่ดื้อรั้น
สนิมสีแดง:ลบออกได้ง่าย
สนิมดำ:ด้วยความหนาแน่นของพลังงานที่สูงมากและพลังการเจาะที่ทรงพลัง, เลเซอร์โหมดเดี่ยว - เลเซอร์เป็นเลเซอร์ชนิดเดียวที่สามารถกำจัดสนิมสีดำได้ พวกเขาสามารถทำลายชั้นสนิมสีดำหนาแน่น
อย่างไรก็ตามมีข้อ จำกัด :แม้กระทั่งความสูง - เลเซอร์โหมดเดียว - เลเซอร์อาจไม่สามารถลบสนิมสีดำที่แทรกซึมเข้าไปในพื้นผิวได้อย่างสมบูรณ์ มันสามารถทำความสะอาดพื้นผิวได้อย่างสะอาดและสวยงาม แต่ไม่สามารถเปลี่ยนสถานะออกซิไดซ์ของสารตั้งต้นภายในได้
