Boya çıkarma ve lazer temizleme endüstride bir trend haline geliyor. Ortalama gücü 1 kW'ın üzerinde olan endüstriyel sınıf darbeli lazerlerin bulunmasıyla, birçok malzemenin ve yapının ticari olarak uygun hızlarda işlenmesi yeteneği ortaya çıktı. Genellikle, bu lazerler 100 kW'ın üzerinde ve tipik olarak 1 MW'ın üzerinde darbe tepe gücüne sahiptir. Hemen hemen her malzeme ile etkileşim, kiriş boyutuna ve malzeme özelliklerine bağlı olarak ablasyon, ayrılma veya ayrışmaya yol açan yüksek tepe gücü ile garanti edilir. Bu tür endüstriyel sınıf lazerler, yüksek pik güç darbeleri sağlayan diyot sinyallerinin q anahtarlaması veya güç amplifikasyonu temelindedir. Her darbe, bir hacmi veya bir kaplama kümesini buharlaştırabilen veya yüzeyini eritip yeniden yapılandırabilen veya substratından ayırabilen bir enerji paketidir.
Savunma ve ticari uçaklar için, lazer boya ve kaplama sökme üzerine bir dizi proje gerçekleştirilmiştir. LADS I & LADS II ve ARBSS sistemleri uçak ve uçak bileşenleri üzerinde geliştirilmiş ve test edilmiştir. 2017'de Singapur havayolları, NTS tarafından 8 eksenli büyük bir robot ve EWI tarafından gelişmiş tarayıcılar kullanarak ticari bir lazer boya kaldırma sistemi başlattı. Denizcilik endüstrisi, ticari gemi boyasının kaldırılması için potansiyel olarak yıllık pazarın sadece yaklaşık 300 milyon $ 'a ulaştığı ve dünya çapında 250 milyon $' ı tahmin edilen uçaklarınkini aşan daha geniş bir uygulama yelpazesi sunmaktadır.
Şaft ve pervane yenileme, seçici pas ve korozyon giderme vb. Gibi daha lokalize işlemler piyasaya sürülürse, tahmin yıllık 2,3 milyar dolara yükselir. Öte yandan, sektör LPG / LNG taşımacılığı, kruvaziyer, özel tekne ve feribot taşımacılığında kalan kârlı alanlar nedeniyle düşük ticari kullanıma maruz kaldığından pazara erişim düşüktür.
Denizcilik uygulamaları için kullanılan kaplamalar çok kalın, genellikle ~ 1 mm'dir. Kaplama kalınlığındaki değişiklikler çok daha az kontrol edilir ve servis sırasında kaplama tutarlılığı sıklıkla değişmiştir. Kaplamanın herhangi bir bozulmasına genellikle derin substrat korozyonu eşlik eder. Karmaşık yapısal geometrilere erişim neredeyse imkansızdır. Ayrıca, ticari bir geminin yüzey alanı çok önemlidir ve tersane gecikmelerinin en aza indirilmesi gerekiyordu.
Kaldırma Oranları
İki önemli uygulama - boya çıkarma ve pas giderme - incelenir. Ortalama büyüklükte ticari deniz gemisi Panamax, yaklaşık 19000 m2 dış yüzey alanına sahiptir. CW ve QCW CO2, 30 kW'a kadar yayan lazer teknolojileridir. Organik boya ile mükemmel etkileşimi gösterirler, ancak çıkarma oranlarının sadece 22.500 mm3 / kW. dakikaya yaklaştığını göstermiştir. Panamax deniz gemisinin yüzey alanı ve boya hacmine bağlı olarak, operasyon 1 kW lazer gücü ile 130 güne kadar sürecektir.
Tercihen, yaklaşık 10 kat işlem hızına ihtiyaç duyulur, böylece 4 ila 6 kW toplam lazer gücü kullanan ticari bir durum, 3 ila 4 atölyede damar etrafında dağıtılabilir ve görev bir hafta içinde ele alınabilir. Başka bir seçenek, 100 ila 1000 kHz'lik yüksek nabız tekrarlama oranlarında 0.1 ila 12 mJ'lik düşük enerji ns darbeleri kullanmak, raster başına daha yüksek kapsama aralığına ulaşmak ve aynı zamanda ablasyon eşiğinin üzerindeki ışınım seviyelerini korumak için yeterince küçük noktalara odaklanmaktır.
Bu, 2.000 mm3 / kW'ye yakın çok daha düşük kaldırma oranı ile sonuçlanır. Bununla birlikte, çıkarma oranındaki artış, teorik ve pratik olarak ulaşılabilen en küçük nokta boyutunun büyüklüğü ile sınırlıdır. Son olarak, ısı sürekli olarak CW veya 200 kHz üzerindeki malzemeye yayıldığından, her iki teknoloji de substratı termal olarak etkileyebilir.
