Élimination de la rouille au laser VS élimination de la rouille traditionnelle

Le soudage au laser est une méthode de soudage de haute précision qui utilise un faisceau laser pour faire fondre le matériau de la pièce, puis forme une soudure après refroidissement. Dans le soudage laser, le gaz joue un rôle clé. Le gaz protecteur affecte non seulement la formation du cordon de soudure, la qualité du cordon de soudure, la pénétration du cordon de soudure et la largeur de pénétration, mais affecte également directement la qualité et l'efficacité du soudage laser. Quels gaz sont nécessaires pour le soudage laser ? Cet article examinera en profondeur l’importance des gaz de soudage laser, les gaz utilisés et ce qu’ils font.

Qu'est-ce que le dérouillage au laser ?

L'élimination de la rouille au laser est un processus de nettoyage sans contact qui utilise un faisceau laser pour éliminer la rouille et les oxydes de diverses surfaces métalliques. Le concept de l’élimination de la rouille au laser remonte aux années 1980, lorsque les lasers ont été utilisés pour la première fois pour nettoyer des surfaces délicates dans l’industrie aérospatiale. Depuis lors, la technologie de nettoyage au laser a continué à être perfectionnée et utilisée dans diverses applications industrielles et commerciales. Au cours des dernières années, machines d'élimination de la rouille au laser sont devenus très populaires en raison de leur capacité de nettoyage efficace et de leur non-endommagement du substrat.
Le principe de fonctionnement de l’élimination de la rouille au laser consiste à émettre des faisceaux laser de haute puissance à la surface des matériaux métalliques. Ici, le faisceau laser interagit avec la rouille à la surface du matériau, qui absorbe de l'énergie et augmente rapidement sa température jusqu'à atteindre son seuil d'ablation, point auquel les liaisons moléculaires se rompent. Cela provoque l'éjection des particules de rouille du substrat ou la vaporisation complète de la couche de rouille.
Les paramètres du laser antirouille (c'est-à-dire puissance, longueur d'onde, taux de répétition, vitesse de balayage et diamètre du faisceau) sont soigneusement sélectionnés afin que seul le seuil d'ablation de la couche de rouille soit atteint et non celui du substrat lui-même. Ce ciblage du seuil d'ablation correct, combiné au fait que l'élimination de la rouille au laser peut être contrôlée avec une précision au micron près, garantit que le substrat sous-jacent n'est pas endommagé ou très peu endommagé. Le processus de balayage du faisceau laser est répété jusqu'à ce que toute la rouille soit éliminée et que la surface métallique soit propre.

Quelles sont les méthodes traditionnelles courantes d’élimination de la rouille ?

Avant que l'élimination de la rouille au laser n'apparaisse ou ne soit pas largement utilisée, les méthodes traditionnelles d'élimination de la rouille suivantes étaient largement utilisées dans le domaine du nettoyage des métaux :

Élimination de la rouille par sablage

Le sablage utilise une haute pression pour pousser le débit moyen et pulvérise du sable et du gravier angulaires et durs à grande vitesse à travers la buse sur la surface métallique pour éliminer avec force les contaminants sur la surface de l'objet. Le matériau le plus courant de ce type est un mélange de sable, comprenant du sable de minerai de cuivre, du sable de quartz, de l'émeri, du sable de fer, etc. L'avantage du sablage est qu'il est plus efficace sur de très grandes zones rouillées et peut éliminer plus rapidement la rouille des surfaces métalliques. que les autres méthodes de nettoyage. De plus, le sablage permet de nettoyer des substrats rouillés plus épais. Étant donné que le sablage utilise une pression élevée pour forcer l’élimination des contaminants, il peut efficacement éliminer des couches de rouille plus épaisses et les éliminer du substrat.

Élimination de la rouille par projection de glace carbonique

La projection de glace carbonique est également appelée projection à froid. Sa méthode d’élimination de la rouille présente des caractéristiques similaires au sablage. Le milieu utilisé est le dioxyde de carbone solide. Le principe de l’élimination de la rouille par glace carbonique est d’utiliser les propriétés physiques de la neige carbonique pour sublimer et absorber la chaleur. Lorsque des particules de neige carbonique sont pulvérisées sur la surface des taches de rouille, une réaction instantanée à haute et basse température se produit, détruisant la connexion entre la rouille et les surfaces métalliques et générant une forte force explosive. Cela enlèvera la rouille. Dans le même temps, le nettoyage à la glace sèche pulvérise également de la glace sèche sur la surface de la rouille grâce à un flux d'air à haute pression pour isoler les particules de rouille les unes des autres et empêcher la rouille de repousser. L’avantage du nettoyage cryogénique est qu’il ne laisse aucun résidu pendant le processus d’élimination de la rouille et qu’il est plus respectueux de l’environnement.

Élimination chimique de la rouille

L'élimination chimique de la rouille utilise le décapage pour réagir chimiquement avec la rouille afin de dissoudre la couche de rouille et d'oxyde sur la surface métallique afin d'atteindre l'objectif d'élimination de la rouille. Les produits de nettoyage couramment utilisés pour cette méthode comprennent l'acide sulfurique, l'acide chlorhydrique, l'acide nitrique, l'acide phosphorique, l'acide fluorhydrique, l'acide amino sulfurique, etc., c'est pourquoi on l'appelle également décapage. Pour l'élimination de la rouille des grandes structures en acier, on utilise principalement l'acide sulfurique et l'acide chlorhydrique. Cette forte efficacité de nettoyage acide est élevée, rapide et bon marché. Pour les pièces mécaniques ou les pièces fines, l'acide phosphorique est principalement utilisé pour éviter une corrosion excessive et réduire les dommages à la surface de la pièce.

Élimination mécanique de la rouille

L’élimination mécanique de la rouille est une méthode qui utilise la puissance mécanique pour éliminer la rouille par friction. Les outils mécaniques courants d’élimination de la rouille comprennent les meules, le papier de verre, les meules, etc. Ces outils peuvent être actionnés manuellement ou électriquement. En broyant mécaniquement la couche de rouille sur la surface métallique, ils peuvent éliminer efficacement la rouille sur la surface. L'élimination mécanique de la rouille est une méthode d'élimination de la rouille simple et efficace, mais elle ne peut éliminer la rouille que sur la surface métallique et n'a aucun effet évident sur la rouille profonde.

Élimination de la rouille au laser VS élimination de la rouille traditionnelle

L’élimination de la rouille au laser a été bien accueillie par de nombreuses entreprises depuis son apparition car elle présente des avantages par rapport à l’élimination de la rouille traditionnelle à bien des égards. Ici, nous comparons l’élimination de la rouille au laser avec l’élimination de la rouille traditionnelle. Ce qui suit est une analyse détaillée des différentes méthodes d’élimination de la rouille :

Effet nettoyant et impact sur la surface métallique

Le sablage et l’élimination de la rouille peuvent éliminer les matériaux de base rouillés plus épais. Cependant, étant donné que cette méthode repose sur l'impact et la friction des bords et des coins des grains de sable pour éliminer la rouille et le tartre d'oxyde sur la surface métallique, la surface du matériau après sablage et élimination de la rouille sera très rugueuse. Cela endommagerait gravement la surface métallique et ne favoriserait pas une utilisation à long terme.
Le nettoyage à la glace carbonique peut éliminer la rouille dans une certaine mesure sans rayer ni endommager la surface du substrat, mais l'effet d'élimination est affecté par des facteurs tels que le type et l'épaisseur de la rouille. Il a un bon effet nettoyant sur les surfaces métalliques avec de fines couches de rouille, mais ne peut pas bien nettoyer la rouille profonde et lourde.
L’effet de l’élimination mécanique de la rouille est similaire à celui du sablage. Étant donné que l’élimination de la rouille repose sur le frottement mécanique, la surface du matériau de base sera très rugueuse. De plus, l’élimination mécanique de la rouille n’est pas efficace pour la rouille profondément enracinée.
Lorsque vous utilisez des produits chimiques pour éliminer la rouille, différentes solutions de décapage ont des effets différents. Le fort effet d'élimination de la rouille acide est évident, mais il est sujet à une corrosion excessive de la surface du matériau de base. Si le nettoyage est incomplet, l’acide restant provoquera le retour de la rouille.
Le nettoyage au laser a de bons effets sur l’élimination de la rouille des pièces de précision et des grandes structures en acier. Il existe actuellement deux types de nettoyage laser : nettoyage au laser pulsé et un nettoyage laser continu. L'élimination de la rouille au laser pulsé peut mieux contrôler l'apport de chaleur tout en nettoyant la couche de rouille sur la surface du matériau tout en empêchant la micro-dissolution causée par la température excessive du matériau de base, et l'effet de nettoyage est bon. Cette méthode est généralement utilisée dans les instruments de précision, les équipements médicaux, les moules et d'autres applications qui ne nécessitent aucun dommage à la surface du substrat. La puissance maximale du nettoyage laser continu peut atteindre 3000W. Cette méthode de nettoyage laser haute puissance est généralement utilisée dans des scénarios d'application de grands dissipateurs thermiques tels que les automobiles, les pipelines et les grandes structures en acier. Le nettoyage laser continu a un bon effet de nettoyage sur de très grandes zones rouillées ou sur des substrats rouillés épais, et grâce à la méthode de nettoyage sans contact, il n'y a pas de surface rugueuse sur le substrat comme le sablage et l'élimination mécanique de la rouille.

Coûts d'exploitation des machines

Le sablage et l'élimination de la rouille nécessitent l'utilisation d'une grande quantité de produits de pulvérisation, ce qui entraîne une consommation importante et un coût élevé.
L’élimination de la rouille par glace carbonique nécessite l’utilisation de glace carbonique comme moyen de nettoyage. D’une part, le coût de la glace carbonique elle-même est élevé ; en revanche, en raison de la particularité de la neige carbonique, ses coûts de transport et de stockage sont bien plus élevés que ceux des autres supports.
L'élimination chimique de la rouille nécessite l'utilisation d'une grande quantité d'acide pour nettoyer le substrat, ce qui entraîne également une consommation importante, une utilisation à long terme et des coûts d'exploitation élevés.
L'élimination mécanique de la rouille utilise des meules, du papier de verre, des meules et d'autres outils pour éliminer la rouille. Par rapport aux trois méthodes d'élimination de la rouille ci-dessus, le coût est beaucoup plus faible, mais il entraîne toujours des pertes élevées et doit être remplacé à temps une fois les outils usés.
L'élimination de la rouille au laser ne nécessite pas de support de nettoyage et peut être utilisée lorsqu'elle est sous tension. Il ne consomme qu'une petite quantité d'énergie électrique et présente de faibles coûts d'exploitation. L'utilisation d'une machine de nettoyage laser nécessite également le remplacement régulier des lentilles de protection en fonction des conditions d'utilisation, mais ces consommables ont un coût très faible par rapport aux pertes des autres méthodes de dérouillage.

Précautions de sécurité

Lors du sablage et de l'élimination de la rouille, les opérateurs doivent porter des vêtements de protection stricts, y compris un casque étanche, pour se protéger des dangers du produit pulvérisé.
L'élimination de la rouille par glace carbonique entraînera l'accumulation d'une grande quantité de CO2, un espace bien ventilé est donc nécessaire, sinon cela sera dangereux pour l'opérateur. De plus, lorsqu'ils utilisent la projection de glace carbonique pour éliminer la rouille, les opérateurs doivent porter plusieurs couches de protection, notamment des gants, des vêtements en coton et des cache-oreilles, pour garantir leur chaleur et leur sécurité.
Lorsque la rouille chimique est éliminée, l'opérateur doit porter des vêtements de protection résistant aux acides pour éviter les brûlures dues aux éclaboussures d'acide sur la peau pendant l'opération. De plus, le processus d’élimination chimique de la rouille produira des gaz acides. Pour réduire la corrosion des gaz acides sur les équipements et les dommages causés au corps humain, le site de dérouillage doit disposer d'un bon équipement de ventilation.
L'élimination mécanique de la rouille, que ce soit à la main ou à l'aide d'outils électriques, est une méthode d'élimination de la rouille qui demande beaucoup de main d'œuvre. Cette méthode d’élimination de la rouille est simple à mettre en œuvre, mais elle demande beaucoup de force physique. L'opérateur doit faire attention au repos et ne peut pas travailler pendant une longue période pour éviter de causer des dommages corporels.
L’élimination de la rouille au laser est un moyen plus simple et plus sûr d’éliminer la rouille. Il n’y a aucun débris volant pendant tout le processus de nettoyage. L'opérateur n'a pas besoin de porter de lourds vêtements de protection. Il lui suffit de porter des lunettes de protection laser pour démarrer directement les travaux de dérouillage des métaux. De plus, il n’y a aucune exigence particulière en matière de ventilation pour l’élimination de la rouille au laser à fibre. Il vous suffit de vous assurer qu'il y a une distance de ventilation de plus de 20 cm à l'avant et à l'arrière du fuselage. Ceci permet de garantir que la machine peut dissiper la chaleur normalement. Bien que le nettoyage au laser soit plus sûr, vous devez néanmoins faire attention à ne pas pointer la tête de nettoyage laser vers des personnes ou des yeux pendant le processus d'élimination de la rouille.

Impact environnemental

D'une part, les équipements de sablage et d'élimination de la rouille produiront du bruit, et des mesures doivent être prises pour réduire le bruit afin de réduire l'impact du bruit sur les travailleurs et l'environnement ; d'autre part, le processus de sablage et d'élimination de la rouille produira une grande quantité de poussière, provoquant une pollution et des dommages à l'environnement. Des mesures de protection correspondantes doivent être prises. Après le sablage et l’élimination de la rouille, le sable et le gravier utilisés doivent être nettoyés.
La technologie de nettoyage à la glace carbonique ne laisse aucun résidu pendant le processus d’élimination de la rouille et constitue une méthode d’élimination de la rouille plus respectueuse de l’environnement.
Lorsque des agents chimiques sont utilisés pour éliminer la rouille, les déchets liquides après décapage polluent gravement l’environnement et doivent être traités avant d’être rejetés. Les déchets liquides après le nettoyage doivent être traités conformément aux exigences de la loi sur la protection de l'environnement et ne doivent pas être rejetés à l'extérieur à volonté.
L’élimination de la rouille au laser est un nouveau procédé de nettoyage respectueux de l’environnement. Étant donné que le processus de nettoyage n’utilise pas de produits de nettoyage tels que des produits chimiques, il ne produit pas de polluants et est plus respectueux de l’environnement.

Résumer

Le nettoyage au laser s'est avéré être une méthode efficace et sûre pour entretenir les surfaces métalliques et prolonger leur durée de vie. En tant qu'outil d'élimination de la rouille très avancé, machines de nettoyage laser commencent à remplacer progressivement les procédés de nettoyage traditionnels car ils peuvent éliminer la rouille avec plus de précision et réduire le capital supplémentaire requis, ce qui entraîne une baisse des coûts globaux. L’élimination de la rouille au laser est également le processus le plus efficace pour réduire les dommages environnementaux. Son émergence a révolutionné les méthodes de nettoyage des surfaces métalliques et devient de plus en plus populaire dans le nettoyage industriel.
Chez AccTek Laser, nous fournissons aux utilisateurs des équipements d'élimination de la rouille au laser appropriés, notamment des machines de nettoyage laser à impulsion de 100 à 500 W et des machines de nettoyage laser continu de 1 000 à 3 000, pour répondre aux besoins d'élimination de la rouille de différents scénarios d'application. Pour en savoir plus sur nos solutions de nettoyage laser, contactez-nous dès aujourd'hui.

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