A essência da limpeza a laser reside na alta densidade de energia do feixe de laser que irradia a superfície da peça, de modo que a sujeira, oxidação, revestimento ou camada superficial, etc., são instantaneamente derretidas, ablacionadas, evaporadas ou removidas pelo calor, resultando em uma superfície limpa sem danificar o substrato. Essa técnica é a escolha ideal para uma nova geração de tecnologia de limpeza industrial.
Tipo de laser Materiais aplicáveis
O desenvolvimento do laser, por sua vez, impulsionou o rápido desenvolvimento da tecnologia de limpeza a laser na China. Essa tecnologia tornou-se indispensável em diversos setores, como o industrial, naval, aeroespacial e outros de manufatura de alta tecnologia, sendo aplicada na remoção de sujeira de borracha em moldes de pneus, na remoção de contaminantes de óleo de silicone em películas de ouro e na limpeza de alta precisão na indústria microeletrônica.
A remoção de ferrugem, tinta, óleo e camada de óxido em superfícies metálicas é a aplicação mais comum da limpeza a laser atualmente. Existem diferenças importantes entre os lasers em termos de comprimento de onda, potência e outros parâmetros; diferentes materiais e tipos de sujeira exigem diferentes comprimentos de onda, potência e outros parâmetros. Na prática, é necessário escolher o método de limpeza a laser mais adequado à situação.
Após um extenso número de verificações experimentais realizadas pela equipe de pesquisa e desenvolvimento de processos da MavenLaser, o laser MOPA, um laser composto, tornou-se o mais utilizado no mercado de limpeza a laser, seguido por um número menor de aplicações de lasers de dióxido de carbono, lasers ultravioleta e lasers contínuos.
1. Limpeza a laser pulsado MOPA para limpeza de superfícies de diversos materiais
A cavidade ressonante do sistema de laser de fibra MOPA é ela própria uma fibra óptica, e o MO (Oscilador Mestre) é um laser de baixa potência, geralmente escolhido por seu comprimento de onda apropriado. O laser de baixa potência LD (diodo laser) pode modular os parâmetros de saída diretamente pela corrente de acionamento, e então a luz de sinal gerada pelo LD é acoplada ao sistema de amplificação de potência PA (Amplificador de Potência) através do cabo de fibra óptica para amplificação do sinal.
O laser MOPA é o mais utilizado para limpeza a laser, pois o sistema de laser de fibra MOPA pode ser acoplado diretamente ao sistema da fonte de sinal de entrada para amplificação, sem alterar as características do laser, como comprimento de onda central, forma de onda e largura do pulso. Portanto, a dimensão de ajuste de parâmetros é maior e mais ampla, para diferentes cenários de aplicação com diferentes materiais, mais adaptável e com maior intervalo de janela de processo, atendendo às necessidades de limpeza de superfícies de diversos materiais.
Além disso, o laser MOPA possui uma alta margem de energia, que pode ser aprimorada com melhorias no dispositivo de limpeza a laser, como o aumento do ponto de processamento, a incorporação de sistemas inteligentes, etc., permitindo a modernização dos equipamentos de limpeza a laser. Vale ressaltar que, devido ao excelente desempenho e à ampla aplicabilidade em diversos cenários, o laser MOPA é amplamente utilizado em baterias de novas energias e em outros setores emergentes.
| Bateria de energia New Energy | Limpeza dos polos da bateria de lítio, limpeza dos pilares dos polos, limpeza da porta de injeção de líquido, limpeza da tampa, limpeza da película azul, etc. |
|
Aeroespacial | Limpeza de peças de motor antes e depois da soldagem, limpeza do tanque de armazenamento de veículos de lançamento antes e depois da soldagem, remoção de tinta de materiais compósitos, remoção de agentes desmoldantes, remoção do revestimento de aeronaves, remoção de selantes, limpeza de moldes |
| Produtos de mofo | Moldes para pneus, moldes de encapsulamento, moldes de injeção, moldes para anéis de vedação, moldes para alimentos, etc., para remoção da camada de carbono. |
| Indústria 3C | Seleção de placas de circuito impresso e remoção de tinta, limpeza de wafers, remoção de tinta de carcaças de celulares, limpeza de gabaritos de revestimento PVD |
| Fabricação Automotiva | Limpeza pré-soldagem da carroceria, limpeza das rodas, remoção de tinta de áreas selecionadas da carroceria, pneus silenciosos. |
| Embarcações marítimas | Limpeza pré e pós-soldagem, remoção de tinta das peças, limpeza para remoção de óleo. |
| Manutenção de pontes e rodovias | Remoção de tinta de componentes estruturais de pontes, remoção de ferrugem, remoção de tinta de guarda-corpos de rodovias |
| Transporte ferroviário | Limpeza da carroceria de alumínio antes e depois da soldagem, limpeza automática do conjunto de rodas, limpeza do bogie, limpeza do motor, etc. |
| Petroquímica | Remoção de revestimento de plataformas petrolíferas offshore, remoção de tinta de dutos, remoção de ferrugem, etc. |
| Indústria Alimentícia | Formas de metal para assar, moldes, etc. |
| Copo de vácuo | Remoção da tinta do fundo e das paredes de copos térmicos |
| Outras Indústrias | Filtro de óleo metálico, limpeza do tubo do filtro, polimento de aço inoxidável, remoção de ferrugem a laser, remoção de óxido. |
2. Limpeza a laser de materiais compostos: a melhor opção para remoção de tinta.
A limpeza a laser de materiais compostos utiliza um laser semicondutor contínuo como fonte de transferência de calor, fazendo com que os adesivos a serem limpos absorvam energia, vaporizando-se e formando nuvens de plasma. Isso cria uma pressão de expansão térmica entre o material metálico e o adesivo, reduzindo a força de adesão entre as duas camadas. Quando o laser emite um feixe pulsado de alta energia, a onda de choque vibratória resultante se desprende diretamente da superfície metálica, permitindo uma limpeza a laser rápida.
remoção de tinta da carcaça da célula de energia
A limpeza a laser composta combina laser contínuo e laser pulsado, formando uma combinação funcional com características de processamento 1 + 1 > 2. Apresenta alta velocidade, eficiência e qualidade de limpeza mais uniforme. Para diferentes materiais, é possível utilizar diferentes comprimentos de onda de laser simultaneamente para atingir o objetivo de remoção de manchas.
Remoção de tinta para motores hairpin
Atualmente, a limpeza a laser de materiais compostos é amplamente utilizada em navios, reparação de automóveis, moldes de borracha, máquinas-ferramenta de alta tecnologia, ferrovias e proteção ambiental, entre outros campos, removendo eficazmente resina, tinta, óleo, manchas, sujeira, ferrugem, revestimento, galvanoplastia e camada de óxido da superfície do objeto.
Por exemplo, na limpeza a laser de materiais com revestimento espesso, a emissão de energia de um único laser multipulso tem um custo elevado. O uso de uma combinação de laser pulsado e laser semicondutor permite melhorar a qualidade da limpeza de forma rápida e eficaz, sem danificar o substrato. Já na limpeza a laser de ligas de alumínio e outros materiais altamente refletivos, a refletividade de um único laser apresenta outros problemas. A combinação de laser pulsado e laser semicondutor, por meio da transferência de energia térmica do laser semicondutor, aumenta a taxa de absorção de energia pela camada de óxido da superfície do metal, permitindo que o feixe de laser pulsado remova a camada de óxido mais rapidamente. Isso melhora a eficiência da remoção, especialmente em aplicações que envolvem tinta, aumentando a eficiência em mais de duas vezes.
3. Limpeza a laser de dióxido de carbono: a melhor opção para remover materiais não metálicos.
Os lasers de CO2 são lasers a gás que utilizam CO2 como substância ativa, sendo preenchidos com CO2 e outros gases auxiliares (hélio, nitrogênio e pequenas quantidades de hidrogênio ou xenônio), o que lhes confere melhor direcionalidade, monocromaticidade e estabilidade de frequência. Como o tubo de descarga geralmente é feito de vidro ou quartzo, existem dois tipos comuns de lasers de CO2: os lasers de CO2 com tubo de vidro e os lasers de CO2 com tubo de radiofrequência (RF) de metal.
Remoção de gengiva
4. Limpeza a laser UV para dispositivos de precisão
Os principais lasers UV usados para microfabricação a laser são os lasers de excímero e os lasers de estado sólido. O laser UV, com seu comprimento de onda curto e alta energia de fóton único, pode romper diretamente as ligações químicas entre os materiais, removendo-os da superfície na forma de gás ou partículas. Além disso, a zona afetada pelo calor gerada durante o processamento é pequena, o que confere vantagens exclusivas na microfabricação de materiais como silício (Si), nitreto de gálio (GaN) e outros semicondutores, cristais ópticos como quartzo e safira, e materiais poliméricos como poliimida (PI) e policarbonato (PC), melhorando significativamente a qualidade da fabricação.
Limpeza de pinos de chip
O laser UV é considerado a melhor solução de limpeza a laser no campo da eletrônica de precisão. Sua tecnologia de processamento fino "a frio" mais característica não altera as propriedades físicas do objeto, permitindo o microprocessamento e o acabamento de superfícies. É amplamente utilizado em diversos setores e áreas, como comunicações, óptica, militar, investigação criminal e medicina. Por exemplo, a era do 5G criou uma demanda de mercado para o processamento de FPC (componentes flexíveis de circuito impresso). A aplicação de máquinas a laser UV possibilita o processamento a frio de precisão de FPC e outros materiais.
5. Limpeza contínua com laser de fibra para remover ferrugem solta de superfícies metálicas.
O laser de fibra contínua funciona bombeando luz da fonte de bombeamento através de um refletor acoplado ao meio de ganho. Como o meio de ganho é uma fibra dopada com um elemento de terras raras, a luz de bombeamento é absorvida. A energia do fóton absorvido faz com que o nível de energia do íon de terra rara salte e ocorra a inversão do número de partículas. Após a inversão, a partícula passa pela cavidade ressonante, retornando do estado excitado para o estado fundamental, liberando energia e formando uma saída de laser estável. A maior vantagem é a continuidade da luz.
Limpeza após soldagemC
As aplicações práticas de limpeza a laser, com laser de fibra contínuo, são menos comuns, mas existem algumas aplicações, como em grandes estruturas de aço, tubulações, etc., onde a dissipação de calor é rápida e em grande volume, e os requisitos de dano ao substrato não são elevados. Nesses casos, o laser contínuo pode ser uma boa opção.
Remoção de ferrugem
Vale ressaltar que, com o avanço e a estabilidade da tecnologia de ponto anular, o laser de fibra anular, com as vantagens de fácil ajuste de processo e operação simples, tornou-se amplamente popular nos campos de soldagem e limpeza. Após inúmeros experimentos realizados pelos engenheiros do Centro de Processos MavenLaser, a tecnologia passou a ser utilizada para remover ferrugem superficial, o que pode melhorar significativamente a eficiência da limpeza.
Com o progresso da ciência e da tecnologia e o aprimoramento das exigências de proteção ambiental, a limpeza a laser participará de forma mais profunda e abrangente do processo de iteração da indústria manufatureira chinesa, tornando-se o principal método de limpeza na produção industrial limpa.
A Shenzhen Maven Laser Automation Co., Ltd., com sede em Shenzhen, possui sua própria fábrica. Focada na área de aplicações de alta tecnologia a laser, e com o objetivo primordial de promover a comercialização de produtos, a empresa oferece aos clientes um conjunto completo de soluções a laser para corte, soldagem, marcação, limpeza e fornecimento de energia. De acordo com as necessidades dos clientes, desenvolve programas de limpeza automatizados para alcançar resultados ainda mais inteligentes. Líder no setor de máquinas de limpeza a laser, a empresa oferece uma variedade de modelos, incluindo máquinas de limpeza a laser tipo gabinete, tipo haste de tração e tipo ombro traseiro. Com um sistema de marketing e pós-venda impecável, a Maven Laser Automation Co., Ltd. garante a competitividade de seus produtos, com atendimento 24 horas por dia, 7 dias por semana, para fornecer toda a gama de serviços de manutenção pós-venda. A tecnologia da Maven Laser impressiona pela estabilidade de sua tecnologia, preços competitivos e serviços de qualidade, tornando-se sua parceira de confiança!
Data da publicação: 16 de janeiro de 2023
