Nettoyage au Laser

Le nettoyage au laser est une technique qui est utilisée pour retirer des éléments contaminants sur une surface. En optimisant les paramètres du laser on garantit un retrait efficace des contaminants tout en laissant le substrat traité intact. Ce processus peut suivre une géométrie spécifique ou s’étendre à toute la surface. Son aspect polyvalent permet de l’utiliser largement dans des secteurs comme l'automobile, le médical, la production de semi-conducteurs, les véhicules électriques et la production de batteries et de garantir une qualité et une cohérence élevée entre les parties traitées.

Applications de nettoyage au laser

Le nettoyage au laser est utilisé dans un large éventail de secteurs

Aérospatial

Il est utilisé dans l’objectif de retirer des peintures, des revêtements et des contaminants présents sur les composants sans abîmer les matériaux sous-jacents.

Électronique

Il est utilisé pour éliminer les oxydes, les résidus et les contaminants des composants électroniques, afin de garantir leur fiabilité et leurs performances élevées.

Fabrication

Le nettoyage au laser améliore la qualité des produits fabriqués en éliminant les contaminants et les revêtements des surfaces avant les processus ultérieurs.

Les avantages du nettoyage laser

Le nettoyage au laser offre de nombreux avantages par rapport aux méthodes traditionnelles :

Respect de l’environnement

Il n’est pas nécessaire d’utiliser des matériaux abrasifs ou des produits chimiques agressifs, ce qui réduit les déchets et l’impact sur l’environnement.

Précision

Le nettoyage au laser permet d’éliminer les contaminants de manière sélective, en veillant à ce que le substrat reste intact.

Sécurité

Les opérateurs sont moins exposés aux risques sanitaires qu’avec les méthodes de nettoyage traditionnelles, qui peuvent impliquer l’utilisation de produits chimiques toxiques ou de poudres abrasives.

Efficacité

Le nettoyage au laser est plus rapide et plus efficace que de nombreuses méthodes traditionnelles, ce qui réduit les temps d’arrêt dans les applications industrielles.

 

Facteurs clés dans le choix de la source laser

Longueur d’onde: la longueur d’onde du laser est sélectionnée en fonction du matériel à nettoyer. Des matériaux différents réagissent différemment à des longueurs d’onde spécifiques, garantissant un nettoyage efficace et sélectif.

Puissance et énergie: la source laser permet le contrôle de paramètres comme la puissance, la durée de l’impulsion et la fréquence de répétition. Ce contrôle assure la capacité d’adaptation à différents besoins en terme de nettoyage.

Profondeur de champ (tolérance netteté focale): certaines surfaces peuvent être irrégulières ou ne pas être plates. Un système laser cleaning avec une profondeur de champ élevée est en mesure de garantir que le rayon laser maintienne la mise au point appropriée indépendamment de la géométrie des surfaces, ce qui garantit un effet de nettoyage constant sur le composant.

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M² et profondeur de champ

Le facteur  mesure la qualité du faisceau laser et représente le degré de variation d’un faisceau de Gauss idéal (=1). 

Des valeurs de M² élevées impliquent une dimension du spot laser supérieure et une tolérance de mise au point plus large. Cela nous permet de couvrir plus rapidement une zone spécifique en accélérant ainsi le processus.

Des valeurs de M² basses (1< M² <2) impliquent une dimension du spot laser plus petite et la capacité de focaliser précisément le laser est supérieure (tolérance basse de mise au point), ce qui permet un retrait plus sélectif du matériel (par exemple le nettoyage de contaminants « transparents » comme l’huile ou la graisse).

Au même moment, un facteur M² plus élevé se traduit pas une densité d’énergie inférieure, il est donc très important de vérifier que, de manière compatible avec la vitesse requise pour l’application, il y ait une densité d’énergie suffisante pour atteindre et dépasser le seuil d’ablation du contaminant.

Comme toujours, il existe un équilibre entre qualité et temps du cycle ; la possibilité de tester différentes source laser, avec différentes caractéristiques, nous permet de choisir la source qui convient le mieux à l’application.

Le tableau suivant confronte différentes sources laser avec des caractéristiques différentes. La différence de densité d’énergie entre deux lasers avec la même puissance mais avec un M² différent est évidente.

Puissance (W)Densité d’énergie [J/cm²]
3001.639.8
300108.8
5001.639.8
500276.0
500703.2
1000703.2

Nettoyage au laser des surfaces métalliques

Le nettoyage au laser améliore la qualité et la durabilité des pièces métalliques et permet de réaliser des économies en réduisant le recours au travail manuel et aux procédés chimiques nocifs pour l’environnement. Examinons plus en détails les applications possibles :

Le nettoyage laser joue un rôle crucial à l’intérieur du cycle de production et se distingue pour son caractère incroyablement flexible, polyvalent, cohérent et pratique. De plus, le nettoyage au laser fait preuve de fiabilité pour le retrait des matériaux jusqu’à des épaisseurs inférieures au micron, ce qui réduit nettement le risque d’endommager les surfaces par rapport à d’autres technologies ou méthodologies de cleaning.

Metallo_Automotive_CampionePulizia Nettoyage au Laser

Examinons plus en détails les applications possibles:

Avant de souder deux pièces en métal, il est essentiel de s’assurer que les surfaces sont exemptes de contaminants tels que la rouille, la graisse et la peinture. Le laser élimine efficacement ces contaminants, ce qui garantit des soudures solides et propres. Ceci est particulièrement important dans les secteurs de l’automobile et de la construction navale.

Les composants métalliques exposés à des températures élevées, tels que les tubes de chaudières et les échangeurs de chaleur, développent souvent des couches d’oxyde. Le laser permet d’éliminer ces couches d’oxyde, d’améliorer l’efficacité du transfert de chaleur et de prolonger la durée de vie des composants.

Comme pour les couches d’oxyde, le laser est utilisé pour retirer les peintures et les revêtements des surfaces métalliques. Son caractère polyvalent lui permet d’éviter de masquer le composant durant la peinture pour ensuite la retirer de manière sélective seulement là où c’est exigé.

La rouille peut être un problème important car elle affecte l’apparence et l’intégrité structurelle des composants. Dans ce cas aussi, le processus peut être effectué au moyen de laser cleaning, ce qui contribue à prolonger sa durée de vie utile.

Au fil du temps, ces pièces peuvent accumuler des résidus et des contaminants. Le laser cleaning permet de s’assurer que les moules et les matrices restent propres et exempts d’accumulation, ce qui garantit une qualité de produit constante et réduit les temps d’arrêt.

Les composants en aluminium utilisés dans les industries aérospatiale et automobile nécessitent des processus de nettoyage rigoureux. Le Laser cleaning est utilisé pour éliminer les contaminants et les oxydes des surfaces en aluminium, ce qui garantit que le métal réponde aux normes de qualité et de performance les plus strictes.

Dans l’industrie métallurgique, divers revêtements sont souvent appliqués, tels que les revêtements thermiques sur les pales de turbines ou les revêtements résistants à l’usure sur les composants industriels. Lorsqu’il est nécessaire de retirer ces revêtements, le Laser cleaning offre une méthode précise et efficace sans endommager le substrat métallique sous-jacent.

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