¿Qué es la limpieza láser? | Ventajas | 2 tipos importantes | Usos

LIMPIEZA LÁSER

¿Qué es la limpieza con láser?

La limpieza con láser o limpieza de superficies con láser se refiere a la técnica de utilizar el fenómeno de la irradiación láser para eliminar las impurezas y contaminantes de la superficie de un material. El proceso de enfriamiento por láser implica la eliminación de una fina capa superior del material dado para eliminar por completo los contaminantes de la superficie.

Generalmente, el proceso de limpieza de superficies con láser requiere un rayo láser de muy alta potencia con pulsos de láser muy breves.

limpieza laser
Una máquina de limpieza láser industrial. Fuente de imagen: OptolaIndustrinė lazerinio valymo įrangaCC BY-SA 4.0

Contenido

¿Cómo funciona la limpieza con láser?

La limpieza con láser implica el uso de un fenómeno de irradiación láser para eliminar las impurezas y contaminantes de la superficie de un material. Para el proceso se selecciona un láser de alta potencia con breves pulsos de láser. La energía láser se dirige a la ablación de la capa superior del material. Mientras que una parte de los contaminantes y las impurezas se vaporizan después del proceso de ablación, algunos permanecen como partículas de polvo. Este polvo se puede recoger posteriormente en el sistema de filtración. Este proceso de ablación se repite hasta que se elimina el espesor requerido de la capa superior del material.

¿Cuáles son los tipos de procesos de limpieza con láser?

Los procesos de limpieza con láser se pueden dividir en dos tipos distintos:

Eliminación de revestimiento:

Este tipo de limpieza de superficies con láser, como su nombre indica, se refiere a la eliminación de impurezas y contaminantes de la superficie de un material con la ayuda de láseres. En este proceso, la composición química y física de la capa de impurezas es significativamente diferente a la del sustrato. El material orgánico absorbe la luz del láser, mientras que el sustrato no orgánico no se ve afectado de ninguna manera. No se observa ningún cambio mecánico, químico o físico en el sustrato. Ejemplos de aplicación de este proceso incluyen pintura, revestimiento de caucho y aislamiento.

Descontaminación de superficies con láser:

El proceso de descontaminación de la superficie con láser implica la eliminación de contaminantes e impurezas presentes en las profundidades de la superficie del material dado. Este proceso elimina físicamente toda la capa superior del material. Ejemplos de aplicación de este proceso incluyen la eliminación de capas radiactivas de hormigón con la ayuda de desbastado láser la técnica.

Ablación láser en solución. fuente de imagen: SahehcoLasisCC BY-SA 4.0

¿Cuáles son las ventajas de la limpieza con láser?

Las ventajas de la limpieza de superficies con láser son:

  • La limpieza de superficies con láser es un proceso sin contacto, lo que lo hace extremadamente conveniente para la aplicación.
  • La limpieza de superficies con láser no implica el uso de abrasivos o productos químicos nocivos.
  • La limpieza de superficies con láser no produce ningún tipo de residuo secundario.
  • La limpieza de superficies con láser permite la eliminación de capas finas sin comprometer la estructura o forma del material.
  • La limpieza de superficies con láser no produce ningún cambio químico, físico o mecánico en el sustrato.
  • La limpieza de superficies con láser puede realizarse mediante máquinas y robots, lo que elimina el riesgo de que los trabajadores se expongan a la radiación.
  • La limpieza de superficies con láser es una técnica flexible.

¿Cuáles son los usos de la limpieza láser?

  • La limpieza de superficies con láser se utiliza para varios propósitos en la actualidad. Se utiliza en industrias tanto a gran escala como a gran escala para varios fines de limpieza. Las impurezas como el polvo, la pintura, los elementos radiactivos, etc. se eliminan mediante láseres.
  • En la industria electrónica, la limpieza de superficies con láser se usa para limpiar las áreas de contacto de almohadillas y enchufes y también para eliminar el aislamiento de los cables eléctricos.
  • En la industria del caucho, los láseres se utilizan para limpiar la superficie de moldes de caucho o neumáticos. En ciertos materiales, el uso de productos químicos es imposible de limpiar; La limpieza con láser resulta útil para estos materiales.
  • La eliminación de capas de pintura de edificios, aviones, barcos, automóviles, etc. también implica la aplicación de limpieza de superficies con láser.
  • La limpieza fina en microchips también se realiza mediante láser. La limpieza de superficies con láser también es un método común de eliminación de óxido, aceite y grasa.
Ablación de una superficie irregular mediante láser. Fuente de imagen: Travis BrashearsAblación láser de una muestra similar a un asteroideCC BY 4.0

¿Qué tipo de láseres se utilizan para la limpieza con láser?

Generalmente, los láseres ópticos de alta potencia se utilizan para la limpieza de superficies con láser. Los láseres de fibra producen y dirigen la luz láser mediante el uso de un medio flexible que permite un mejor y más fácil transporte del haz de luz a su destino requerido. La potencia de salida de los láseres basados ​​en fibra óptica es mayor que la de los otros tipos de láseres. La alta relación de área de superficie a volumen de estas variantes de láser proporciona una potencia de salida continua del rango de kilovatios junto con un enfriamiento eficiente. La guía de ondas de fibra óptica contribuye a reducir la distorsión del camino óptico debido a problemas térmicos. Los láseres basados ​​en fibra óptica generalmente tienen un diseño más compacto en comparación con los láseres de gas o de estado sólido (de la misma potencia de salida) y producen un rayo láser de difracción limitada.

Además de los láseres de fibra óptica, los láseres Nd: YAG también se utilizan para la limpieza de superficies con láser. Los láseres Nd: YAG se utilizan para emitir luz en el rango infrarrojo (cerca de 946, 1064, 1120, 1320 y 1440 nm). Las muestras orgánicas (impurezas superficiales) están compuestas principalmente de agua y son capaces de absorber bien la frecuencia IR de la luz.

Láser Nd: YAG (granate de itrio aluminio dopado con neodimio). fuente de imagen: KkmurrayPowerlite NdYAGCC BY 3.0

Para saber más sobre los láseres de fibra óptica, visite https://lambdageeks.com/fiber-lasers/

Sobre Sanchari Chakraborty

Soy un estudiante entusiasta, actualmente invertido en el campo de la Óptica Aplicada y la Fotónica. También soy miembro activo de SPIE (Sociedad internacional de óptica y fotónica) y OSI (Sociedad óptica de India). Mis artículos tienen como objetivo sacar a la luz temas de investigación científica de calidad de una manera simple pero informativa. La ciencia ha ido evolucionando desde tiempos inmemoriales. Por lo tanto, intento aprovechar la evolución y presentarla a los lectores.

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