فناوری تمیزکاری لیزری آخرین دستاورد تکنولژیک در پرداخت سطوح فلزی میباشد. این فناوری در سال 2015 همزمان در امریکا، آلمان و بلژیک معرفی و توسط چند شرکت معرفی شد. شرکت آستن فناور با برقراری ارتباط و اخذ نمایندگی از شرکت بلژیک به این موضوع ورود کرده و کارشناسان خود را جهت آموزش به بلژیک اعزام نمود.

فناوری تميزکاری ليزری
اشعه لیزر با پارامترهای مشخص وقتی به سطح قطعه فلزی برخورد می نماید، لایه جرم یا اکسید  که فلز را احاطه کرده انرژی لیزر را جذب کرده و تبخیر میشود. این فرایند تا تبخیرکامل جرم ادامه می یابد تا لایه کاملا” از بین رفته و فلز خالص نمایان شود. نظر به اینکه فلزات قادر به جذب انرژی این نوع لیزر نمی باشند لزا لیزر بدون اینکه اثری بر روی فلز داشته باشد بطور کامل منعکس میشود.

انواع جرم قابل تميزکاری با ليزر
– زنگ آهن و کلیه اکسیدهای فلزی
– انواع جرمهای کثیف روغنی
– دوده های صنعتی ناشی از اشتعال
– دوده های عملیات حرارتی و نیتراسیون فلزات
– دوده های صنایع لاستیک سازی
– رنگ
– برخی از کوتینگها
– انواع ترکیبات عالی و بسیاری از رسوبات معدنی
– میکرو – ارگانیزمها در صنایع غذائی، داروئی و پزشکی

مزايای استفاده از تميزکاری ليزری
– بر خلاف روشهای تمیزکاری با استفاده از ساینده هائی چون سمباده، سند بلاست و غیره، در روش جرم زدائی لیزری، فلز به هیچ وجه تحت تاثیر قرار نگرفته و از آن باربرداری انجام نمیگیرد.
– در روشهای شستشوی صنعتی محدودیتهائی از لحاظ نفوذ آب به مواضع حساس در برخی قطعات الکترومکانیکی وجود دارند. ضمن اینکه استفاده از محلولهای اسیدی، قلیائی و یا چربی زداهای نفتی ضمن آلوده سازی محیط، خطراتی از قبیل آتشگیری، خوردگی فلز، تاثیر نامطلوب بر سلامتی پرسنل و غیره را در بر داشته که در روش لیزری مطرح نمی باشند.
– به دلیل عدم وجود تماس مکانیکی، تمیز کاری قطعات حساس و شکننده با دقت بالا امکان پذیر میباشد.

از دیگر مزایای جرم زدای لیزری عبارتند از: 
– برخورداری از سرعت عمل بسیار بالا.
– عدم نیاز به هرگونه مواد مصرفی.
– عدم نیاز به فضای قابل توجه در محیط کار.

موارد کاربری
– قالبهای صنعتی، بخصوص در صنایع قطعات لاستیک و شیشه
– قطعات فلزی زنگ زده
– قطعات صنایع نفت، گاز، پتروشیمی و صنایع نیروگاهی هنگام اورهال
– پره های توربین و انواع قطعات توربین های صنعتی و هوا فضا
– چربی زدائی و اکسید زدائی فلز قبل از جوشکاری، رنگ آمیزی یا عایق کاری
– تمیزکاری خطوط نقاله پخت نانهای صنعتی، کیک کلوچه، ویفر و بیسکویت.
– جرم زدائی توام با میکروب زدائی قطعات خطوط تولید مواد غذائی، داروئی و پزشکی
– تمیزکاری قطعات حساس
– تمیزکاری سنگهای ساختمانی، سنگواره ها و آثار باستانی

نرم افزار پیشرفته COMET

به کمک نرم افزار COMET اشعه لیزر بصورت اشکال دو بعدی بر روی سطوح تابیده میشود. دستگاههائی که لیزر را بصورت تک بعدی بشکل یک خط بر روی سطح می تابانند با مشکلی بنام اثر سوختگی لبه موجه میشوند (burning edge effect). ضمن اینکه سطح تمیزکاری شده خط خطی بوده و یکدست در نمی آید (zebra effect). دستگاه COMET اشکال حلزونی شکل را در 10 طرح مختلف ایجاد مینماید که طول و عرض آنرا میتوان از 1x1mm  تا 20x100mm تغییر داد.

انجام آزمايش بر روی نمونه قطعات شما

با توجه به اینکه روزانه تقاضاهای مختلفی از طرف مشتریان مبنی بر امکان استفاده از فناوری لیزر برای تمیزکاری سطوح مختلف مطرح می­شود، لازم است تناسب کاربرد این فناوری برای موارد تقاضا شده، بصورت دقیق بررسی شود. با توجه به اینکه نرم افزار دستگاههای COMET امکان تغییر پارامترهای مختلف از قبیل: فرکانس لیزر، پهنای باند لیزر، درصد توان خروجی، سرعت جاروب، طول و عرض نوار جاروب و غیره را فراهم میکند، لزا تحقیقات وسعی در خصوص انتخاب تنظیمات مناسب برای تمیزکاری جرمهائی با ترکیبات مختلف از روی سطوح فلزات و غیر فلزات میتوان انجام داد.

شرکت آستن فناور تحقیقات وسیعی در این خصوص انجام داده و پارامترهای مربوطه را برای موارد مختلف به ثبت رسانده است. با وجود این، با توجه به جوان بودن این فناوری قطعا” موارد بسیاری هنوز تجربه نشده اند. در مورد موارد جدید، با پذیرش نمونه های مشتریان می‌توانیم آزمایش‌های مورد نظر را انجام داده و نتیجه را در اختیار مشتریان قرار دهیم. نمونه قطعه تمیزکاری شده به همراه ویدئو مراحل عملیات برای مشتری ارسال میگردد.

امکان مکانیزه کردن عملیات تمیزکاری

دستگاههای COMET برای کاربری دستی ساخته شده اند، ولی میتوان آنها را بصورت مکانیزه نیز بکار بست. استفاده از رباطهای چند محور و روشهای اتوماسیون ساده تر برای کاربریهای مختلف بسادگی قابل اجرا میباشند.

لیزر فیبری پالسی Pulsed Fiber Laser

منبع اصلی لیزر دستگاه از نوع لیزر فیبری پالسی است. لیزرهای فیبری بسیار قابل اعتماد هستند، چون درون آنها کریستال بزرگ، سنگین و شکننده وجود ندارد. لیزرهای COMET با طول عمری نزدیک به 40،000 ساعت در مقایسه با سیستم‌های استاندارد Nd:YAG بسیار بادوام‌تر هستند.
لیزرهای پالسی با «توان میانگین» معرفی میشوند، در حالی که توان پالس می‌تواند بسیار بیشتر باشد. برای مثال یک سیستم  100W دارای توان پیک بیش از 10.000 وات میباشد.
به چه توانی از لیزر نیاز داریم؟
بطور کلی میتوان گفت دستگاههای تمیزکاری لیزری با توانهای مختلف یک سطح مشخص را در زمانهای مختلف تمیزکاری میکنند. هر چه تون لیزر بالاتر باشد دستگاه در زمان کوتاه تری کار را به انجام میرساند. تشخیص و انتخاب مقدار قدرت لازم برای استفاده از دستگاه همیشه کار آسانی نیست. به همین دلیل است که مشتریان می‌توانند به تستهای آزمایشگاهی ما برای شبیه‌سازی سرعت‌های پردازش تکیه کنند.

کاربری تمیزکاری لیزری از نقطه نظر اقتصادی

دستگاههای لیزر کلینر یا تمیزکاری لیزری تجهیزاتی گران قیمت هستند. با وجود این کاربری آنها بسیار مقرون به صرفه است، زیرا عملا” بدون هیچ هزینه ای بمدت نامحدود کار می کنند. بر خلاف روشهای سند بلاست یا شستشوی شیمیائی، در روش جرم زدائی لیزری هزینه مواد مصرفی وجود ندارد. مصرف برق این دستگاهها هم به قدی ناچیز است که میتوان در بر آورد هزینه های سالانه از آن چشمپوشی نمود.

سوالات متداول

سوال: تمیزکاری لیزری برای پاک کردن چه نوع جرمهائی مورد استفاده قرار میگیرد؟
پاسخ: اکثر جرمها با ترکیبات آلی و معدنی که ممکن است در کارخانجات بر روی قطعات صنعتی تشکیل شوند. اکسید فلزات، ترکیبات روغنی و گریسی کثیف، روغن سوخته، دوده، رنگ. در مورد رسوبات معدنی باید تست شود.

سوال: بر روی چه فلزات می توان تمیزکاری را انجام داد؟
پاسخ: تقریبا همه انواع فلزات

سوال: بر روی غیر فلزلات چطور؟
پاسخ: کار زیادی نشده و موردی بر حسب درخواست مشتریان تحقیقات ادامه دارد. ولی برای تمیزکاری سنگواره ها و مجسمه های باستانی بطور وسیع در دنیا استفاده میشود.

سوال: آیا بر روی سطوح خیس هم میتوان تمیزکاری کرد؟
پاسخ: بلی و نتیجه حتی بهتر هم خواهد بود.

سوال: آیا دمای فلز حین تمیزکاری بالا میرود؟
پاسخ: برای قطعات بزرگ عملا” خیر، ولی تمیزکاری قطعات کوچک با لیزر توان بالا تا حدودی باعث گرم شدن قطعه خواهد شد ولی نه در حد داغ شدن یا التهاب که باعث صدمه دیدن فلز شود.

سوال: طول فیبر نوری که تابش را از دستگاه به اسکنر منتقل میکند چقدر است؟
پاسخ: برای دستگاههای توان پایین 3 متر و دستگاههای توان بالا 5 متر. برای توانهای 500 و 1000 وات فیبر نوری تا 20 متر هم میتوان استفاده کرد.

سوال: بهترین زاویه تابش کدام است؟
پاسخ: 80 درجه

سوال: کدام مدلها را میتوان بصورت کوله پشتی استفاده نمود.
پاسخ: 100 و 150 وات

سوال: کدام مدلها را میتوان با باتری استفاده نمود؟
پاسخ: 20 وات آن هم فقط 20 دقیقه

سوال: آیا میدانهای الکترمغناطیسی قوی بر روی عملکرد دستگاه تاثیر میگذارند؟
پاسخ: بر روی منبع لیزر خیر ولی بر روی آینه های اسکنر بله.

سوال: آیا سطوح براق پس از تمیزکاری مات میشوند؟
پاسخ: میتوان پارامترهای لیزر را توسط نرم افزار دستگاه طوری تنظیم کرد که لیزر باعث مات شدن قطعه نشود، ولی بعید است زیر جرم و زنگ سطح فلز براق باقی مانده باشد!

سوال: نقاط ضعف دستگاه در کجاست؟
پاسخ: لنزها و آینه های اسکنر همواره باید تمیز باشند در غیر این صورت اشعه لیزر روکش ظریف آنها را از بین خواهد برد. اسکنر دستی دستگاه به ضربه حساس میباشد.

سوال: آیا خطر اشتعال در حین تمیزکاری وجود دارد؟
پاسخ: اگر حجم روغنهای صنعتی بر روی سطح قطعه زیاد باشد احتمال اشتعال وجود خواهد داشت.

سوال: تهویه چه اهمیتی در تمیزکاری دارد؟
پاسخ: اولا” دود حاصله بسته به نوع جرمی که تمیزکاری میشود ممکن است برای سلامتی مضر باشد، ثانیا” دودی که از روی سطح بلند میشود جلوی تابش لیزر را گرفته و بازدهی را کاهش میدهد، ضمن اینکه باعث کثیف شدن لنز خواهد شد.

سوال: جهت بر آورد هزینه های کاربری دستگاه چه مواردی را باید در نظر داشت؟
پاسخ: عملا” فقط مصرف برق که آن هم ناچیز است. مثلا” مصرف دستگاههای مدل 50 و 100 وات حدود 400 وات میباشد.

سوال: هزینه تعمیر و نگهداری در بلند مدت چگونه برآورد میشود؟
پاسخ: عمر کارکرد لیزر فیبری 40 هزار ساعت است و در حال حاضر بیشترین بخش از قیمت دستگاه را تشکیل میدهد. زمان مذکور که معادل 16 سال (روزی 8 ساعت) است اگر زمانی باشد که دستگاه  کاملا” مستهلک تلقی شود، هزینه استهلاک ساعتی 0.5 تا 1.5 دلار خواهد بود. دستگاه به مدت یک سال گارانتی میباش