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O princípio das máquinas de limpeza a laser envolve normalmente três partes: vaporização e decomposição, fragmentação e descamação, e vibração e ejeção.
O princípio das máquinas de limpeza a laser envolve a utilização de um feixe de laser de alta densidade de energia para irradiar a peça de trabalho. Devido ao tempo de interação extremamente curto, isto gera uma força de impacto explosiva de muito alta aceleração, fazendo com que as partículas contaminantes se desprendam da superfície do substrato. Como o feixe laser tem uma largura de impulso muito curta, o impacto repetido dos impulsos provoca vibrações ultra-sónicas no substrato, o que, por sua vez, gera um impacto que estilhaça as partículas contaminantes e as ejecta da superfície do substrato.
As máquinas de limpeza a laser são concebidas principalmente para materiais metálicos e uma aplicação comum na limpeza de metais é a remoção de ferrugem. A ferrugem tem uma composição química e uma taxa de absorção de laser diferentes em comparação com o metal de base. Quando a ferrugem absorve a energia do laser, a sua temperatura aumenta, provocando a vaporização e a decomposição. Segue-se a ablação química e a vibração física, que ejecta as partículas de pó resultantes, obtendo-se assim o efeito de remoção da ferrugem.
A tecnologia de limpeza a laser tem amplas perspectivas de aplicação em domínios como a microeletrónica, a construção, as centrais nucleares, o fabrico de automóveis, o tratamento médico e a preservação do património cultural. As máquinas de limpeza a laser podem melhorar significativamente a eficiência da limpeza a laser, acelerar a sua aplicação prática e o desenvolvimento industrial, e são de grande importância para promover o desenvolvimento económico ecológico e amigo do ambiente da tecnologia laser.
As máquinas de limpeza a laser são altamente eficientes e amigas do ambiente, sem poluição química. São fáceis de operar, não requerendo desmontagem ou manuseamento de moldes. Praticamente não causam danos à superfície do substrato, estão prontas a utilizar imediatamente e não necessitam de consumíveis. Os parâmetros laser ajustáveis permitem um desempenho ótimo em vários ambientes. A largura do feixe de laser pode ser ajustada para uma limpeza eficaz. A limpeza a laser é um método não abrasivo e sem contacto, adequado para a limpeza de contaminantes orgânicos e inorgânicos.
As vantagens das máquinas de limpeza a laser incluem os seguintes aspectos:
1. A limpeza a laser é um método amigo do ambiente que não requer agentes químicos ou soluções de limpeza. Os resíduos resultantes são principalmente pó sólido - compacto, fácil de armazenar e reciclável - eliminando efetivamente a poluição ambiental associada à limpeza química.
2. Os métodos de limpeza tradicionais são frequentemente baseados no contacto, aplicando força mecânica às superfícies que pode danificar os objectos ou deixar resíduos de limpeza aderentes às superfícies, causando contaminação secundária. A natureza não abrasiva e sem contacto da limpeza a laser resolve estes problemas sem esforço.
3. Os lasers podem ser transmitidos através de fibra ótica e integrados em estações de trabalho robóticas ou automatizadas, permitindo uma operação remota conveniente. Isto permite a limpeza de áreas de difícil acesso, inacessíveis aos métodos tradicionais, garantindo a segurança do pessoal em ambientes perigosos.
4. Adequado para o tratamento de contaminantes persistentes, como escórias de soldadura e camadas de óxido. No entanto, é necessário ter cuidado ao processar metais reactivos.
5. A limpeza a laser remove diversos contaminantes de várias superfícies de materiais, atingindo níveis de limpeza inatingíveis por métodos convencionais. Limpa seletivamente os contaminantes sem danificar a superfície do material.
6. A limpeza a laser é altamente eficiente, poupando muito tempo.
7. Os sistemas de limpeza oferecem um funcionamento estável a longo prazo com baixos custos de funcionamento.
As máquinas de limpeza podem ser aplicadas na aviação, construção naval, preservação de relíquias culturais, periféricos para automóveis, indústria alimentar, caminhos-de-ferro, moldes de borracha e outros sectores.
