הסרת צבע וניקוי לייזר הופכים לטרנד בתעשייה. עם זמינותם של לייזרים פולסים של כיתה תעשייתית עם עוצמה ממוצעת העולה על 1 קילוואט, התברר היכולת לעבד חומרים ומבנים רבים במהירות אפשרית מבחינה מסחרית. בדרך כלל, לייזרים אלה בעלי עוצמת שיא של הדופק מעבר ל 100 קילוואט ולרוב מעבר ל 1 מגוואט. אינטראקציה כמעט עם כל חומר מובטחת עם עוצמת השיא הגבוהה, המובילה לסתימה, ניתוק או פירוק, תלוי בגודל הקורה ותכונות החומר. לייזרים כיתה תעשייתית מבוססים על החלפת q או על הגברת כוח של אותות דיודה, ומספקים פולסים בעלי עוצמה גבוהה. כל דופק הוא חבילת אנרגיה שיכולה להתנדף נפח או סט של ציפוי, או להמיס ולבנות מחדש את פני השטח שלו, או לנתק אותו מהמצע שלו.
בתחום המטוסים הביטחוניים והמסחריים, כבר בוצעו מספר פרויקטים בנושא צבע לייזר והסרת ציפוי. LADS I & LADS II ומערכות ARBSS פותחו ונבדקו על רכיבי מטוסים ומטוסים. בשנת 2017 הזמינו חברות תעופה בסינגפור מערכת הסרת צבע לייזר מסחרית, תוך שימוש ברובוט גדול של 8 צירים של NTS וסורקים מתקדמים על ידי EWI. התעשייה הימית מספקת מגוון רחב יותר של יישומים, כאשר שוק שנתי פוטנציאלי להסרת צבעוניות של כלי שיט מסחרי עומד רק על כ -300 מיליון דולר, העולה על זה של מטוסים המוערכים בכ -250 מיליון דולר ברחבי העולם.
אם מוצגים לשוק תהליכים מקומיים נוספים כמו צפה מחדש של מדחף, חלודה סלקטיבית והסרת קורוזיה וכו ', ההערכה עולה ל- 2.3 מיליארד דולר לשנה. מצד שני, הנגישות לשוק היא נמוכה מכיוון שהסקטור סובל מניצול מסחרי נמוך כאשר אזורים רווחיים בלבד נותרו בתובלה הגפרית / LNG, השייט, הסירה הפרטית והובלת המעבורות.
ציפויים המיועדים ליישומים ימיים הם הרבה יותר עבים, בדרך כלל ~ 1 מ"מ. וריאציות בעובי הציפוי מבוקרות הרבה פחות, ועקביות הציפוי השתנתה לעיתים קרובות במהלך השירות. כל השפלה של הציפוי מלווה בדרך כלל בקורוזיה של מצע עמוק. הגישה לגיאומטריות מבניות מורכבות כמעט בלתי אפשרית. בנוסף, שטח הפנים של ספינה מסחרית חשוב מאוד וצריך היה למזער את העיכובים בחצר הרציף.
שיעורי הסרה
נבדקים שני יישומים עיקריים - הסרת צבע והסרת חלודה. Panamax, ספינת הים המסחרית הממוצעת בגודל הממוצע, מונה כ- 19000 מ"ר שטח פנים חיצוני. CW ו- QCW CO2 הן טכנולוגיות לייזר הפולטות עד 30 קילוואט. הם מצביעים על אינטראקציה מצוינת עם צבע אורגני, אך הראו כי שיעורי ההסרה רק מתקרבים ל 22,500 mm3 / kW.minute. בהתבסס על שטח הפנים ונפח הצבע של כלי הים Panamax, הפעולה תארך עד 130 יום עם כוח של 1 קילוואט לייזר.
רצוי, יש צורך במהירויות תהליכים של כ -10 פעמים כך שניתן יהיה לחלק מקרה מסחרי של שימוש של 4 עד 6 קילוואט של כוח לייזר כולל סביב הכלי בתוך 3 עד 4 סדנאות וניתן לטפל במשימה תוך שבוע. אפשרות נוספת היא להשתמש בפולסים ns נמוכים של אנרגיה נמוכה של 0.1 עד 12 מגה-בתים בשיעורי חזרה חוזרים של דופק של 100 עד 1000 קילו-הרץ, השגת טווח כיסוי גבוה יותר לסרט ובו זמנית התמקדות בנקודות קטנות מספיק כדי לשמור על רמות ההקרנה מעל סף ההפחתה.
התוצאה היא קצב הסרה נמוך בהרבה, קרוב ל -2,000 mm3 / kW.minute מכיוון שקצב הכיסוי המוגבר על ידי ירידה בגודל הספוט ואנרגית הדופק, מוביל באופן מתמטי לעלייה קלה של קצב ההסרה, ביחס הפוך לאנרגית הדופק. הגידול בקצב ההסרה מוגבל עם זאת בגודל גודל הכתם הקטן ביותר שניתן להשיג תיאורטית ומעשית. לבסוף, כאשר החום מתפזר ברציפות לחומר במהירות CW או מעל 200 קילו הרץ, שתי הטכנולוגיות הללו יכולות להשפיע באופן תרמי על המצע.
