Qu'est-ce que le nettoyage au laser? | Avantages | 2 types importants | Les usages

NETTOYAGE LASER

Qu'est-ce que le nettoyage au laser?

Le nettoyage au laser ou le nettoyage de la surface au laser fait référence à la technique d'utilisation du phénomène d'irradiation laser pour éliminer les impuretés et les contaminants de la surface d'un matériau. Le processus de refroidissement laser implique l'élimination d'une fine couche supérieure du matériau donné pour se débarrasser entièrement des contaminants de surface.

Généralement, le processus de nettoyage de surface laser nécessite un faisceau laser de très haute puissance avec des impulsions laser très brèves.

nettoyage au laser
Une machine de nettoyage laser industrielle. Source de l'image: OptolaIndustrinė lazerinio valymo rangaCC BY-SA 4.0

Contenu

Comment fonctionne le nettoyage au laser?

Le nettoyage au laser implique l'utilisation d'un phénomène d'irradiation laser pour éliminer les impuretés et les contaminants de la surface d'un matériau. Un laser haute puissance avec de brèves impulsions laser est sélectionné pour le processus. L'énergie laser est dirigée pour ablater la couche supérieure du matériau. Alors qu'une partie des contaminants et des impuretés se vaporise après le processus d'ablation, d'autres restent sous forme de poussières particulaires. Cette poussière peut ensuite être collectée dans le système de filtration plus tard. Ce processus d'ablation est répété jusqu'à ce que l'épaisseur requise de la couche supérieure du matériau soit éliminée.

Quels sont les types de processus de nettoyage au laser?

Les processus de nettoyage au laser peuvent être divisés en deux types distincts:

Enlèvement du revêtement:

Ce type de nettoyage de surface au laser, comme son nom l'indique, fait référence à l'élimination des impuretés et des contaminants de la surface d'un matériau à l'aide de lasers. Dans ce procédé, la composition chimique et physique de la couche d'impureté est significativement différente de celle du substrat. Le matériau organique absorbe la lumière laser tandis que le substrat non organique n'est en aucun cas affecté. Aucun changement mécanique, chimique ou physique n'est observé sur le substrat. Des exemples d'application de ce procédé comprennent la peinture, le revêtement en caoutchouc et l'isolation.

Décontamination de surface laser:

Le processus de décontamination de surface au laser implique l'élimination des contaminants et des impuretés présents au plus profond de la surface du matériau donné. Ce processus supprime physiquement toute la couche supérieure du matériau. Des exemples d'application de ce procédé comprennent l'élimination des couches radioactives de béton à l'aide de griffonnage au laser technique.

Ablation laser dans une solution. source de l'image: SahehcoLasisCC BY-SA 4.0

Quels sont les avantages du nettoyage au laser?

Les avantages du nettoyage de surface au laser sont:

  • Le nettoyage de surface au laser est un processus sans contact, ce qui le rend extrêmement pratique pour l'application.
  • Le nettoyage de surface au laser n'implique pas l'utilisation d'abrasifs ou de mauvais produits chimiques.
  • Le nettoyage de surface au laser ne produit aucune forme de déchet secondaire.
  • Le nettoyage de surface au laser permet l'élimination des fines couches sans compromettre la structure ou la forme du matériau.
  • Le nettoyage de surface au laser ne produit aucun changement chimique, physique ou mécanique du substrat.
  • Le nettoyage de surface au laser peut être effectué par des machines et des robots, éliminant le risque d'exposition des travailleurs aux rayonnements.
  • Le nettoyage de surface au laser est une technique flexible.

Quelles sont les utilisations du nettoyage au laser?

  • Le nettoyage de surface au laser est utilisé à plusieurs fins de nos jours. Il est utilisé dans les industries à grande et à grande échelle à plusieurs fins de nettoyage. Les impuretés telles que la poussière, la peinture, les éléments radioactifs, etc. sont éliminées par des lasers.
  • Dans l'industrie électronique, le nettoyage de surface au laser est utilisé pour nettoyer les zones de contact des tampons et des fiches et également pour enlever l'isolation des câbles électriques.
  • Dans l'industrie du caoutchouc, les lasers sont utilisés pour nettoyer la surface des moules de caoutchouc ou de pneus. Dans certains matériaux, l'utilisation de produits chimiques est impossible pour le nettoyage; le nettoyage au laser s'avère utile pour ces matériaux.
  • L'élimination des couches de peinture des bâtiments, des avions, des navires, des voitures, etc. implique également l'application d'un nettoyage de surface au laser.
  • Le nettoyage fin des micropuces est également effectué par des lasers. Le nettoyage de surface au laser est également une méthode courante d'élimination de la rouille, de l'huile et de la graisse.
Ablation d'une surface irrégulière à l'aide de lasers. Source de l'image: Travis BrashearAblation au laser d'un échantillon semblable à un astéroïdeCC BY 4.0

Quels types de lasers sont utilisés pour le nettoyage au laser?

En général, des lasers optiques haute puissance sont utilisés pour le nettoyage de surface au laser. Les lasers à fibre produisent et dirigent la lumière laser en utilisant un support flexible qui permet un transport meilleur et plus facile du faisceau lumineux vers sa destination souhaitée. La puissance de sortie des lasers à fibre optique est supérieure à celle des autres types de lasers. Le rapport surface / volume élevé de ces variantes de laser fournit une puissance de sortie continue de la plage de kilowatts avec un refroidissement efficace. Le guide d'ondes à fibre optique contribue à réduire la distorsion du chemin optique due à des problèmes thermiques. Les lasers à fibre optique ont généralement une conception plus compacte que les lasers à gaz ou à l'état solide (de même puissance de sortie) et produisent un faisceau laser à diffraction limitée.

Outre les lasers à fibre optique, les lasers Nd: YAG sont également utilisés pour le nettoyage de surface au laser. Les lasers Nd: YAG sont utilisés pour émettre de la lumière dans la gamme infrarouge (près de 946, 1064, 1120, 1320 et 1440 nm). Les échantillons organiques (impuretés de surface) sont principalement constitués d'eau et sont capables d'absorber bien la fréquence infrarouge de la lumière.

Laser Nd: YAG (grenat d'yttrium aluminium dopé au néodyme). source de l'image: KkmurrayPowerlite NdYAGCC BY 3.0

Pour en savoir plus sur les lasers à fibre optique, visitez https://lambdageeks.com/fiber-lasers/

À propos de Sanchari Chakraborty

Je suis un apprenant passionné, actuellement investi dans le domaine de l'optique appliquée et de la photonique. Je suis également membre actif de SPIE (Société internationale pour l'optique et la photonique) et OSI (Optical Society of India). Mes articles visent à mettre en lumière des sujets de recherche scientifique de qualité d'une manière simple mais informative. La science évolue depuis des temps immémoriaux. Alors, j'essaie de ma part de puiser dans l'évolution et de la présenter aux lecteurs.

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