limpieza láser

La limpieza con láser es la forma más eficaz de garantizar que los componentes se limpien hasta el metal desnudo sin dañar el sustrato.

La limpieza con láser es un proceso especializado que los fabricantes adoptan cada vez más como una opción para la preparación de superficies. Utilizan la limpieza con láser para preparar superficies metálicas para soldadura, pintura, recubrimiento en polvo, unión adhesiva y ensamblaje.

Como método sostenible, se puede utilizar en una variedad de aplicaciones que no son posibles con la limpieza con chorro abrasivo, la molienda o la limpieza química.

La limpieza con láser utiliza radiación láser para eliminar los contaminantes de las superficies metálicas. Enfoca pulsos de luz láser de nanosegundos de duración en las superficies. A medida que interactúa con los contaminantes que absorben la luz, la intensidad de la luz hace que las partículas se liberen o cambien a un estado gaseoso.

Estas partículas se extraen mediante un sistema de extracción y filtración de humos para evitar que se liberen sustancias peligrosas al aire.

La limpieza con láser es la forma más eficaz de garantizar que los componentes se limpien hasta el metal desnudo sin dañar el sustrato. Puede eliminar cualquier tipo de contaminante sin grabar el metal base. Esto es especialmente importante en aplicaciones como la limpieza de piezas para la industria aeroespacial y antes de soldar.

Debido a que la limpieza con láser puede funcionar a diferentes niveles de energía, también se puede usar para grabar la superficie mientras se eliminan los contaminantes. Esto puede mejorar la velocidad de procesamiento y crear una textura superficial que mejora la adherencia antes de las aplicaciones de recubrimiento.

Además, la limpieza con láser se puede utilizar para mejorar los productos y reducir los pasos de procesamiento. Por ejemplo, un proveedor alemán de repuestos para aeronaves utiliza un tratamiento con láser para limpiar superficies mientras crea lo que llama "ranuras" en las superficies. Estos pequeños surcos laterales son pequeños surcos en las capas superiores de la superficie que mejoran el flujo de aire y reducen el uso de combustible.

Uno de los puntos fuertes de la limpieza con láser es que se puede programar para limpiar áreas muy específicas, y solo esas áreas. Esto crea nuevas posibilidades que no son viables con otros métodos, incluidos los siguientes:

Eliminación del enmascaramiento de piezas:El enmascaramiento de piezas evita que se procesen ciertas áreas de una pieza para mantener su integridad y función.

Por ejemplo, muchos fabricantes de automóviles usan enmascaramiento para evitar que los recubrimientos se adhieran a áreas específicas. Antes de soldar, los recubrimientos pueden contaminar la soldadura y provocar defectos. Las áreas también deben estar libres de revestimiento para garantizar un ensamblaje cohesivo.

Un recinto láser equipado con una mesa giratoria puede cargarse manualmente o alimentarse mediante un robot. La operación de limpieza láser se realiza en el recinto.

El enmascaramiento de piezas requiere mucha mano de obra. También es propenso al error humano, lo que a su vez aumenta los costos, los desperdicios y las reelaboraciones. Puede ralentizar todo el proceso de recubrimiento y requiere el uso de consumibles adicionales.

La limpieza con láser permite a los fabricantes recubrir una pieza completa y luego limpiar áreas localizadas con precisión.

Zonas de limpieza utilizadas para el montaje: Las áreas utilizadas para el ensamblaje pueden cubrirse con una capa de fosfato. Este suele ser el caso de los componentes del tren motriz, como los piñones y las coronas dentadas. Cuando se quita el recubrimiento de las áreas de ensamblaje, se puede mejorar la resistencia del ensamblaje.

Dado que la limpieza con láser puede quitar revestimientos de áreas localizadas con extrema precisión, es posible eliminar revestimientos de fosfato de hierro, revestimientos de fosfato de manganeso y revestimientos de fosfato de zinc de áreas aisladas. La alta temperatura del rayo láser erosiona el revestimiento sin dañar el metal.

Limpieza para preparación de soldadura más eficiente: Los metales con cualquier tipo de óxido, suciedad u otras impurezas pueden dificultar la soldadura. Los contaminantes conducen a soldaduras más débiles debido a la porosidad, por lo que las superficies deben limpiarse a fondo para evitar que los contaminantes penetren en las soldaduras.

La limpieza con láser permite una limpieza rápida y de alta calidad de las superficies, lo que ayuda a crear soldaduras duraderas.

Se pueden utilizar diferentes estrategias para integrar la limpieza con láser en un proceso de trabajo de metales, como se muestra en los ejemplos ilustrados. En todos los casos, la seguridad del láser se logra utilizando una carcasa que sigue los estándares de seguridad del láser Clase 1.

Los dispositivos portátiles rara vez se utilizan en las líneas de producción. Son más adecuados para fines de restauración, reelaboración y mantenimiento. A diferencia de los recintos de seguridad láser, los dispositivos portátiles requieren capacitación y PPE para operar de manera segura.

Un recinto láser equipado con una mesa giratoria puede cargarse manualmente o alimentarse mediante un robot. La operación de limpieza láser se realiza en el recinto.

Se puede instalar un recinto en un transportador para que la limpieza con láser se pueda realizar sobre la marcha.

Se puede instalar un recinto en un transportador para que la limpieza con láser se pueda realizar sobre la marcha.

Un sistema de limpieza láser montado en un brazo robótico puede brindar flexibilidad al integrar la operación de limpieza en una línea de producción.

El número de vehículos eléctricos (EV) en la carretera sigue creciendo. Si bien los vehículos eléctricos generan una huella de carbono más baja durante su vida útil que los vehículos que utilizan motores de combustión interna tradicionales, a menudo se critica a la industria por generar más emisiones durante la fabricación que los motores de gasolina. Las estimaciones son que la producción de baterías EV, por ejemplo, puede resultar en un aumento de las emisiones de hasta un 30 a 40 por ciento.

Cualquier oportunidad para una producción más sostenible debe ser alentada. Pero los métodos de limpieza tradicionales están lejos de ser sostenibles; generan desechos a través de consumibles, productos químicos, aguas residuales y piezas de máquinas reemplazables.

La limpieza con láser puede reducir significativamente el uso de consumibles durante la limpieza. Los avances tecnológicos en los láseres de fibra también significan que la vida útil del láser en sí debería ser más larga de lo que podría haber sido posible incluso hace cinco años.

La limpieza con láser ofrece nuevas posibilidades que no son viables con otras tecnologías como la limpieza con chorro abrasivo, el esmerilado y la limpieza química. Con la creciente preocupación de los gobiernos, los fabricantes y los consumidores sobre la sostenibilidad y los procesos de fabricación respetuosos con el medio ambiente, el uso de la limpieza con láser en la fabricación y la metalurgia también seguirá creciendo.

Alex Fraser, es director de tecnología en Laserax, 2811 Avenue Watt, Québec, Que. G1X 4S8, 844-471-0144, [email protected], www.laserax.com.

Un sistema de limpieza láser montado en un brazo robótico puede brindar flexibilidad al integrar la operación de limpieza en una línea de producción.