Odstraňování barev a laserové čištění se v průmyslu stává trendem. S dostupností průmyslových impulsních laserů ns s průměrným výkonem vyšším než 1 kW se objevila schopnost zpracovat mnoho materiálů a struktur při komerčně dosažitelných rychlostech. Tyto lasery mají obvykle pulsní špičkový výkon vyšší než 100 kW a obvykle vyšší než 1 MW. Interakce s téměř jakýmkoli materiálem je zaručena vysokou špičkovou energií, což vede k ablaci, oddělení nebo rozkladu v závislosti na velikosti paprsku a vlastnostech materiálu. Takové průmyslové lasery jsou založeny na q-přepínání nebo výkonovém zesílení diodových signálů, poskytujících vysoké špičkové výkonové impulzy. Každý impuls je balíček energie, který může odpařit objem nebo sadu povlaku nebo roztavit a restrukturalizovat jeho povrch nebo oddělit jej od svého substrátu.
U obranných a komerčních letadel již bylo provedeno mnoho projektů na laserové lakování a odstraňování nátěrů. Systémy LADS I & LADS II a ARBSS byly vyvinuty a testovány na letadlech a jejich komponentách. V roce 2017 singapurské letecké společnosti zprovoznily komerční laserový systém odstraňování nátěrů pomocí velkého 8 osého robota od NTS a pokročilých skenerů od EWI. Námořní průmysl poskytuje širší škálu aplikací, s potenciálním ročním trhem pro odstraňování komerčních nátěrů plavidel jen na přibližně 300 milionů USD, což přesahuje celosvětový odhad letadel na 250 milionů USD.
Pokud se na trh objeví další lokalizovanější procesy, jako je obnova hřídele a vrtule, selektivní odstranění rzi a koroze atd., Odhad se zvýší na 2,3 miliardy dolarů ročně. Na druhé straně je dostupnost trhu nízká, protože odvětví trpí nízkým komerčním využitím, přičemž v oblasti přepravy LPG / LNG, výletních lodí, soukromých lodí a trajektů zůstávají jen ziskové oblasti.
Nátěry určené pro námořní aplikace jsou mnohem silnější, obvykle ~ 1 mm. Změny tloušťky povlaku jsou mnohem méně kontrolovány a konzistence povlaku se během servisu často měnila. Jakákoli degradace povlaku je obvykle doprovázena hlubokou korozí substrátu. Přístup ke složitým strukturálním geometriím je téměř nemožný. Kromě toho je velmi důležitá povrchová plocha komerčního plavidla a je třeba minimalizovat zpoždění loděnice.
Sazby odstranění
Jsou zkoumány dvě hlavní aplikace - odstranění barvy a rez. Panamax, komerční námořní loď o průměrné velikosti, má asi 19000 m2 vnější plochy. CW a QCW CO2 jsou laserové technologie, které emitují až 30 kW. Označují vynikající interakci s organickým nátěrem, ale ukázaly, že rychlost odstraňování se blíží pouze 22 500 mm3 / kW.minutu. Na základě plochy povrchu a objemu barvy mořské lodi Panamax by operace trvala až 130 dní s 1 kW laserové energie.
S výhodou jsou potřebné procesní rychlosti asi 10krát, takže komerční případ využití 4 až 6 kW celkového laserového výkonu může být distribuován kolem plavidla ve 3 až 4 dílnách a úkol může být vyřešen během jednoho týdne. Další možností je použití nízkoenergetických ns pulsů 0,1 až 12 mJ při vysokých opakovacích frekvencích 100 až 1000 kHz, dosažení většího rozsahu pokrytí na rastr a současně zaostření na dostatečně malé skvrny, aby se zachovala úroveň ozařování nad prahem ablace.
To má za následek mnohem nižší rychlost odstraňování, téměř 2 000 mm3 / kW.minuta, protože zvýšená míra pokrytí sníženou velikostí spotu a energií pulsu matematicky vede k mírnému zvýšení rychlosti odstraňování v obráceném poměru k energii pulsu. Zvýšení rychlosti odstraňování je však teoreticky a prakticky dosažitelné velikostí nejmenší velikosti spotu. Konečně, protože teplo nepřetržitě difunduje do materiálu při CW nebo nad 200 kHz, mohou obě tyto technologie tepelně ovlivnit substrát.
