レーザークリーニング

レーザー洗浄は、基板に損傷を与えることなくコンポーネントを地金に至るまで確実に洗浄する最も効果的な方法です。

レーザー洗浄は、表面処理のオプションとしてメーカーによって採用されることが増えている特殊なプロセスです。 レーザー洗浄を使用して、溶接、塗装、粉体塗装、接着、組み立てのために金属表面を準備します。

持続可能な方法として、研磨ブラスト、研削、化学洗浄では不可能なさまざまな用途に使用できます。

レーザー洗浄では、レーザー放射を使用して金属表面から汚染物質を除去します。 ナノ秒長のレーザー光パルスを表面に集束させます。 光を吸収する汚染物質と相互作用すると、光の強さによって粒子が解放されるか、ガス状態に変化します。

これらの粒子は、有害物質が空気中に放出されるのを防ぐために、ヒューム抽出および濾過システムを使用して抽出されます。

レーザー洗浄は、基板に損傷を与えることなくコンポーネントを地金に至るまで確実に洗浄する最も効果的な方法です。 母材金属をエッチングすることなく、あらゆる種類の汚染物質を除去できます。 これは、航空宇宙産業の部品や溶接前の洗浄などの用途では特に重要です。

レーザー洗浄はさまざまなエネルギーレベルで機能するため、汚染物質を除去しながら表面をエッチングするために使用することもできます。 これにより、処理速度が向上し、コーティング塗布前の密着性を向上させる表面テクスチャーを作成できます。

さらに、レーザー洗浄を使用すると、加工ステップを削減しながら製品を強化できます。 たとえば、ドイツの航空機部品サプライヤーは、表面に「リブレット」と呼ばれるものを作成しながら、レーザー処理を使用して表面を洗浄しています。 これらのリブレットは、表面の最上層にある小さな横方向の溝で、空気の流れを改善し、燃料の使用量を削減します。

レーザー クリーニングの長所の 1 つは、非常に特定の領域だけをクリーニングするようにプログラムできることです。 これにより、他の方法では実行できない次のような新しい可能性が生まれます。

パーツのマスキングを削除する:部品マスキングは、部品の完全性と機能を維持するために、部品の特定の領域が処理されるのを防ぎます。

たとえば、多くの自動車メーカーは、コーティングが特定の領域に付着するのを防ぐためにマスキングを使用しています。 溶接前にコーティングが溶接部を汚染し、欠陥を引き起こす可能性があります。 また、結合力のあるアセンブリを確保するために、領域はコーティングされていない必要があります。

回転テーブルを備えたレーザー エンクロージャは、手動でロードすることも、ロボットによって供給することもできます。 レーザークリーニング操作は筐体内で実行されます。

パーツのマスキングには多大な労力がかかります。 また、人的ミスも発生しやすく、その結果、コスト、廃棄物、やり直し作業が増加します。 コーティングプロセス全体が遅くなる可能性があり、追加の消耗品の使用が必要になります。

レーザー洗浄を使用すると、メーカーは部品全体をコーティングし、局所的な領域を正確に洗浄できます。

組み立てに使用される清掃エリア:組み立てに使用される領域は、リン酸塩コーティングで覆われている場合があります。 これは、ピニオンやリング ギアなどのドライブトレイン コンポーネントによく当てはまります。 アセンブリ領域のコーティングを除去すると、アセンブリの強度を向上させることができます。

レーザー洗浄は局所的な領域からコーティングを極めて正確に除去できるため、孤立した領域からリン酸鉄コーティング、リン酸マンガンコーティング、およびリン酸亜鉛コーティングを除去することが可能です。 レーザービームの高温により、金属に損傷を与えることなくコーティングが除去されます。

溶接準備のための洗浄をより効率的に行う:金属に錆、汚れ、その他の不純物が付着していると、溶接がより困難になる可能性があります。 汚染物質は気孔のせいで溶接を弱める原因となるため、汚染物質が溶接に浸透するのを防ぐために表面を徹底的に洗浄する必要があります。

レーザー洗浄により、表面を迅速かつ高品質に洗浄できるため、耐久性のある溶接の作成に役立ちます。

写真の例に示すように、さまざまな戦略を使用して、金属加工プロセスにレーザー洗浄を統合できます。 いずれの場合も、レーザーの安全性は、クラス 1 レーザー安全基準に準拠した筐体を使用して実現されます。

ハンドヘルド デバイスが生産ラインで使用されることはほとんどありません。 改修、再加工、メンテナンスの目的に適しています。 レーザー安全筐体とは異なり、ハンドヘルド デバイスを安全に操作するにはトレーニングと PPE が必要です。

回転テーブルを備えたレーザー エンクロージャは、手動でロードすることも、ロボットによって供給することもできます。 レーザークリーニング操作は筐体内で実行されます。

エンクロージャをコンベアに設置できるため、レーザー洗浄をオンザフライで実行できます。

エンクロージャをコンベアに設置できるため、レーザー洗浄をオンザフライで実行できます。

ロボットアームに取り付けられたレーザー洗浄システムは、洗浄作業を生産ラインに統合する際に柔軟性を提供します。

道路を走る電気自動車（EV）の数は増え続けています。 EV は従来の内燃エンジンを使用する車両よりも寿命全体で二酸化炭素排出量が少ない一方で、業界は製造中にガソリンエンジンに比べて排出量が多いと批判されることがよくあります。 たとえば、EV のバッテリー生産により、排出量が 30 ～ 40% 増加する可能性があると推定されています。

より持続可能な生産のためのあらゆる機会が奨励されるべきです。 しかし、従来の清掃方法は持続可能とは程遠いです。 消耗品、化学物質、廃水、交換可能な機械部品を通じて廃棄物が発生します。

レーザー洗浄により、洗浄中の消耗品の使用を大幅に削減できます。 ファイバー レーザーの技術進歩により、レーザー自体の寿命は 5 年前には可能であったよりも長くなるはずです。

レーザー洗浄は、研磨ブラスト、研削、化学洗浄などの他の技術では実行できない新しい可能性を提供します。 持続可能性と環境に優しい製造プロセスに対する政府、製造業者、消費者の関心が高まるにつれ、製造や金属加工におけるレーザー洗浄の使用も増加し続けるでしょう。

Alex Fraser は、Laserax (2811 Avenue Watt, Québec, Que) の最高技術責任者です。 G1X 4S8、844-471-0144、[email protected]、www.laserax.com。

ロボットアームに取り付けられたレーザー洗浄システムは、洗浄作業を生産ラインに統合する際に柔軟性を提供します。