Nettoyage au laser

Le nettoyage au laser est le moyen le plus efficace de s'assurer que les composants sont nettoyés jusqu'au métal nu sans endommager le substrat.

Le nettoyage au laser est un processus spécialisé de plus en plus adopté par les fabricants comme option de préparation de surface. Ils utilisent le nettoyage au laser pour préparer les surfaces métalliques pour le soudage, la peinture, le revêtement en poudre, le collage et l'assemblage.

En tant que méthode durable, elle peut être utilisée dans une variété d'applications qui ne sont pas possibles avec le sablage abrasif, le meulage ou le nettoyage chimique.

Le nettoyage au laser utilise un rayonnement laser pour éliminer les contaminants des surfaces métalliques. Il concentre des impulsions de lumière laser d'une nanoseconde sur les surfaces. Lorsqu'elle interagit avec les contaminants qui absorbent la lumière, l'intensité lumineuse provoque la libération des particules ou leur transformation en un état gazeux.

Ces particules sont extraites à l'aide d'un système d'extraction et de filtration des fumées afin d'éviter le rejet de substances dangereuses dans l'air.

Le nettoyage au laser est le moyen le plus efficace de s'assurer que les composants sont nettoyés jusqu'au métal nu sans endommager le substrat. Il peut éliminer tout type de contaminant sans attaquer le métal de base. Ceci est particulièrement important dans des applications telles que le nettoyage de pièces pour l'industrie aérospatiale et avant le soudage.

Étant donné que le nettoyage au laser peut fonctionner à différents niveaux d'énergie, il peut également être utilisé pour graver la surface tout en éliminant les contaminants. Cela peut améliorer la vitesse de traitement et créer une texture de surface qui améliore l'adhérence avant les applications de revêtement.

De plus, le nettoyage au laser peut être utilisé pour améliorer les produits tout en réduisant les étapes de traitement. Par exemple, un fournisseur allemand de pièces d'avion utilise un traitement au laser pour nettoyer les surfaces tout en créant ce qu'il appelle des « côtes » sur les surfaces. Ces nervures sont de minuscules rainures latérales dans les couches supérieures de la surface qui améliorent la circulation de l'air et réduisent la consommation de carburant.

L'un des points forts du nettoyage au laser est qu'il peut être programmé pour nettoyer des zones très spécifiques - et uniquement ces zones. Cela crée de nouvelles possibilités non viables avec d'autres méthodes, notamment les suivantes :

Suppression du masquage de pièce :Le masquage de pièce empêche le traitement de certaines zones d'une pièce afin de maintenir son intégrité et sa fonction.

Par exemple, de nombreux constructeurs automobiles utilisent le masquage pour empêcher les revêtements de coller à des zones spécifiques. Avant le soudage, les revêtements peuvent contaminer la soudure et entraîner des défauts. Les zones doivent également être exemptes de revêtement pour assurer un assemblage cohérent.

Une enceinte laser équipée d'une table rotative peut être soit chargée manuellement, soit alimentée par un robot. L'opération de nettoyage au laser est effectuée dans l'enceinte.

Le masquage des pièces demande beaucoup de travail. Il est également sujet à l'erreur humaine, qui à son tour augmente les coûts, les rebuts et les reprises. Cela peut ralentir l'ensemble du processus de revêtement et nécessite l'utilisation de consommables supplémentaires.

Le nettoyage au laser permet aux fabricants de revêtir une pièce entière, puis de nettoyer des zones localisées avec précision.

Zones de nettoyage utilisées pour le montage : Les zones utilisées pour l'assemblage peuvent être recouvertes d'un revêtement de phosphate. C'est souvent le cas avec des composants de transmission tels que des pignons et des couronnes dentées. Lorsque le revêtement des zones d'assemblage est retiré, la résistance de l'assemblage peut être améliorée.

Étant donné que le nettoyage au laser peut décaper les revêtements de zones localisées avec une extrême précision, il est possible d'éliminer les revêtements de phosphate de fer, les revêtements de phosphate de manganèse et les revêtements de phosphate de zinc de zones isolées. La haute température du faisceau laser ablate le revêtement sans endommager le métal.

Nettoyage plus efficace pour la préparation des soudures : Les métaux avec tout type de rouille, de saleté ou d'autres impuretés peuvent rendre le soudage plus difficile. Les contaminants conduisent à des soudures plus faibles en raison de la porosité, de sorte que les surfaces doivent être soigneusement nettoyées pour empêcher les contaminants de pénétrer dans les soudures.

Le nettoyage au laser permet un nettoyage rapide et de haute qualité des surfaces, ce qui aide à créer des soudures durables.

Différentes stratégies peuvent être utilisées pour intégrer le nettoyage au laser dans un processus de travail des métaux, comme le montrent les exemples illustrés. Dans tous les cas, la sécurité laser est obtenue à l'aide d'un boîtier qui respecte les normes de sécurité laser de classe 1.

Les appareils portatifs sont rarement utilisés dans les lignes de production. Ils sont mieux adaptés à des fins de remise à neuf, de retouche et de maintenance. Contrairement aux enceintes de sécurité laser, les appareils portables nécessitent une formation et un EPI pour être utilisés en toute sécurité.

Une enceinte laser équipée d'une table rotative peut être soit chargée manuellement, soit alimentée par un robot. L'opération de nettoyage au laser est réalisée dans l'enceinte.

Une enceinte peut être installée sur un convoyeur afin que le nettoyage au laser puisse être effectué à la volée.

Une enceinte peut être installée sur un convoyeur afin que le nettoyage au laser puisse être effectué à la volée.

Un système de nettoyage au laser monté sur un bras de robot peut offrir une flexibilité lors de l'intégration de l'opération de nettoyage dans une ligne de production.

Le nombre de véhicules électriques (VE) en circulation ne cesse de croître. Alors que les véhicules électriques créent une empreinte carbone plus faible au cours de leur durée de vie que les véhicules utilisant des moteurs à combustion interne traditionnels, l'industrie est souvent critiquée pour générer plus d'émissions lors de la fabrication que les moteurs à essence. Selon les estimations, la production de batteries de véhicules électriques, par exemple, peut entraîner une augmentation des émissions de 30 à 40 %.

Toute possibilité de production plus durable doit être encouragée. Mais les méthodes de nettoyage traditionnelles sont loin d'être durables ; ils génèrent des déchets sous forme de consommables, de produits chimiques, d'eaux usées et de pièces de machines remplaçables.

Le nettoyage au laser peut réduire considérablement l'utilisation de consommables pendant le nettoyage. Les progrès technologiques des lasers à fibre signifient également que la durée de vie du laser lui-même devrait être plus longue qu'il n'aurait été possible il y a même cinq ans.

Le nettoyage au laser offre de nouvelles possibilités qui ne sont pas viables avec d'autres technologies telles que le sablage abrasif, le meulage et le nettoyage chimique. Avec la préoccupation croissante des gouvernements, des fabricants et des consommateurs concernant la durabilité et les processus de fabrication respectueux de l'environnement, l'utilisation du nettoyage au laser dans la fabrication et le travail des métaux continuera également de croître.

Alex Fraser, est directeur de la technologie chez Laserax, 2811 Avenue Watt, Québec, Qué. G1X 4S8, 844-471-0144, [email protected], www.laserax.com.

Un système de nettoyage au laser monté sur un bras de robot peut offrir une flexibilité lors de l'intégration de l'opération de nettoyage dans une ligne de production.