Clean-Tech-Laser sorgen für hervorragende Schweißnähte

Oct 03, 2023

Industrielle Lasersysteme entfernen Rückstände, Korrosion und vorhandene Beschichtungen.

Hochwertiges Schweißen beginnt mit der Reinigung des Grundmetalls von jeglicher Korrosion, Verunreinigungen oder vorhandenen Beschichtungen, die die Schweißdurchdringung und -integrität beeinträchtigen könnten. Wenn Sie sicherstellen, dass das Metall von Anfang an ordnungsgemäß gereinigt wird, wird die Arbeit erleichtert und Sie müssen nicht noch einmal von vorne beginnen, um eine saubere Schweißnaht zu erzielen.

Herkömmliche industrielle Reinigungsmethoden wie Sandstrahlen, chemisches Abbeizen und Schleifen sind jedoch schmutzig, erfordern teure Verbrauchsmaterialien und erfordern Zeit für die Vorbereitung und Reinigung. Auch Aufsichtsbehörden wie die EPA und die OSHA prüfen diese Methoden, die potenziell gefährlich für Techniker und die Umwelt sein können.

Für Wirtschaftsingenieure und Manager, die betriebliche Effizienz und eine kosteneffektive Fertigung sicherstellen möchten, ist die Verwendung von laserbasierten Präzisionssystemen in Industriequalität eine überlegene Alternative. Die Lasersysteme können mit einem hochenergetischen Laserstrahl Verunreinigungen, Rost, Rückstände und Farbe von der Schweißoberfläche entfernen, ohne den Untergrund anzugreifen. Die Vorbereitungs- und Reinigungszeiten sind minimal und die wartungsarmen Geräte können viele Jahre halten.

Vincent Galiardi, Inhaber von Galiardi Laser Clean, einem Oberflächenreinigungsunternehmen mit Sitz in St. Charles County, Missouri, weist darauf hin, dass viele Menschen überrascht sind, zu erfahren, dass Laser mit sauberer Technologie die kostengünstigste, effizienteste und sicherste Methode zur industriellen Oberflächenreinigung sind Vorbereitung.

Für Schweißanwendungen sagte Galiardi: „Vor dem Schweißen kann die Lasertechnologie die Oberfläche effektiv reinigen, so dass es keine Verunreinigungen gibt, die die Schweißung beeinträchtigen könnten. Nach dem Schweißen können Laser Verfärbungen aufgrund von Oxidation entfernen, was zur Verbesserung der Edelstahlqualität beitragen kann.“ Stahlschweißnähte.“

Aufgrund ihrer Effektivität bei der Behandlung von Metalloberflächen werden industrielle Lasersysteme zunehmend in Schweißanwendungen eingesetzt. Techniker können mobile Handgeräte nutzen oder die Systeme in automatisierte Inline-Verarbeitungslinien integrieren. Mit erheblichen Vorteilen in Bezug auf Sicherheit und Effizienz ist die Laserreinigung bereit, den Markt für die Behandlung von Schweißoberflächen zu revolutionieren.

Vor dem Schweißen beeinträchtigen etwaige Verunreinigungen auf der Oberfläche des Grundmaterials wie Schmutz, Rückstände, Korrosion, Walzzunder oder alte Beschichtungen die Wirksamkeit der Schweißung. Eventuelle Verunreinigungen können den Prozess stören, Widerstand verursachen oder zu Schweißspritzern führen, wenn kleine Metallpartikel in die Luft gelangen oder lose am Schweißbereich haften bleiben. Verunreinigungen auf der Oberfläche einer Schweißnaht führen zu Porosität oder eingeschlossenen Gasblasen in der fertigen Schweißnaht, was deren mechanische Eigenschaften schwächen kann und eine Nacharbeit erforderlich macht.

Insbesondere bei Edelstahl ist auch eine Reinigung nach dem Schweißen erforderlich. Edelstahl bietet natürlichen Korrosionsschutz durch die Fähigkeit, sich selbst zu „passivieren“, wenn die Umgebung genügend Sauerstoff liefert, um einen Oberflächenfilm aus Chromoxid zu reparieren. Beim Schweißen kann es jedoch zu einer „Hitzefärbung“ kommen – einer verfärbten, verdickten Deckschicht auf dem Edelstahl um die Schweißnaht innerhalb der Wärmeeinflusszone –, die die Korrosionsbeständigkeit beeinträchtigt. Das Entfernen der hitzegefärbten Deckschicht ist notwendig, um die volle Korrosionsbeständigkeit und den ästhetischen Wert von Edelstahl wiederherzustellen.

Zur Behandlung von Schweißoberflächen werden Sandstrahlen, chemisches Abbeizen oder Schleifen häufig als industrielle Reinigungsverfahren eingesetzt, haben jedoch Einschränkungen.

Beim Sandstrahlen wird ein Strahl abrasiver Partikel kräftig auf eine Oberfläche geschleudert, normalerweise mit Druckluft oder Dampf. Der beim Strahlen verwendete Quarzsand zerbricht typischerweise in feine Partikel und wird in die Luft getragen, was zu schweren oder tödlichen Atemwegserkrankungen führen kann. Sandstrahlen ist auch zeitaufwändig zu reinigen, da der Sand praktisch überall verstreut wird, obwohl es normalerweise als „schnelle“ Reinigungsmethode gilt.

Bei der chemischen Entlackung werden in der Regel scharfe, sogar giftige Chemikalien oder Pasten eingesetzt, um Schweißnähte und metallbasierte Gegenstände von Verunreinigungen, Rost und Farbe bis auf das blanke Metall zu befreien. Für Bediener ist der Kontakt mit ätzenden Säuren und schädlichen chemischen Dämpfen jedoch von Natur aus gefährlich. Die Vorbereitung, das Erreichen des erforderlichen Reinigungsgrades und die Entsorgung des Abfalls können zeitaufwändig sein. Darüber hinaus ist die Entsorgung giftiger Chemikalien kostspielig und streng reguliert.

Ein Winkelschleifer kann große Verunreinigungen entfernen und eine Schleifscheibe kann Rost, Farbe und Walzzunder entfernen. Allerdings kann die Aggressivität des Schleifens bei mangelnder Sorgfalt das zu schweißende Metall schnell zerstören. Scheibenschleifer splittern im Grunde nur den Rost ab, der dann in die Luft gelangt und eine Sauerei verursacht. Schleifmaschinen können auch gefährlich sein, da Funken oder Schmutz vom Rad abprallen oder ein Kleidungsstück verfangen können.

Für Wirtschaftsingenieure und Manager bieten laserbasierte Systeme erhebliche Vorteile gegenüber herkömmlichen Methoden, einschließlich der Benutzerfreundlichkeit, bei der ein Bediener einfach einen hochenergetischen Laserstrahl auf die Oberfläche richtet und darauf klickt. Das Substrat wird durch den Laser nicht beeinträchtigt und die Systeme erzeugen keine Verschmutzungen oder Nebenprodukte. Der Ansatz ist umweltfreundlich, energieeffizient und erledigt die Arbeit in der Hälfte der Zeit wie herkömmliche Methoden, einschließlich Vorbereitung und Reinigung.

„Laserreinigung entfernt Rost oder alte Beschichtungen genauso schnell wie andere Methoden, erfordert jedoch nicht den gleichen Reinigungsaufwand“, sagte Galiardi. „Wenn wir eine Oberfläche mit Lasern behandeln, werden alle Dämpfe oder gelösten Partikel in einen HEPA-Filter abgesaugt und die Arbeit ist erledigt. Es gibt keine Medien (Sand, Chemikalien), die nachgefüllt oder gereinigt werden müssen.“

Er weist darauf hin, dass Galiardi Laser Clean Lasersysteme von Laser Photonics mit Sitz in Orlando, Florida, verwendet, einem Anbieter patentierter CleanTech-Lasersysteme in Industriequalität zur Reinigung und Oberflächenkonditionierung. Die in den USA hergestellten Systeme funktionieren entweder als mobile Standalone-Einheiten oder können in Produktionslinien integriert werden.

Die Lasersysteme sind als tragbare und stationäre Modelle mit einer Leistung von 50 bis 3.000 Watt (eine 4.000-Watt-Version befindet sich in der Entwicklung) und Kammergrößen von 3' x 3' bis 6' x 12' erhältlich. Die Systeme können auch in Fertigungslinien in Schränken installiert oder von einem Roboterarm bedient werden.

Laut Galiardi kann die Laserbehandlung von Metalloberflächen zur Rationalisierung von Schweißnahtreinigungsprozessen auch in relativ abgelegenen Bereichen vor Ort eingesetzt werden.

Er erzählt, wie er ein tragbares CleanTech-Lasersystem für ein Schweißprojekt für den legendären Skywalk am Grand Canyon verwendet hat. Der Skywalk erstreckt sich über den Rand des Grand Canyon und bietet eine klare Sicht von mehreren tausend Metern auf den darunter liegenden Canyonboden.

„Als ich die Skywalk-Arbeit am Grand Canyon erledigt habe, habe ich Farbe [von den Skywalk-Schweißnähten] mit dem Lasersystem entfernt, um eine zerstörungsfreie Prüfung der Schweißnähte [vor dem Neuanstrich] zu ermöglichen. Die Tragbarkeit des Systems machte es schnell und einfach zu verwenden.“ „Das Feld ohne die Reinigungs- oder Sicherheitsprobleme herkömmlicher Reinigungsverfahren“, sagte Galiardi.

Für Wirtschaftsingenieure, Manager und Techniker ist die saubere Lasertechnologie heute eine umweltfreundliche Alternative zum Strahlen, chemischen Abbeizen und Schleifen zur Oberflächenreinigung vor und nach dem Schweißen. Der Ansatz ist für Techniker sicherer und lässt sich hervorragend an eine Vielzahl von Schweißanwendungen anpassen.

laserphotonics.com