Roest verwijderen met laser
Apr 08, 2023
Een van de belangrijkste toepassingen van laserreiniging is het verwijderen van roest. Roest is een dun laagje geoxideerd materiaal dat aan de buitenkant van een metalen oppervlak kan ontstaan. De traditionele technieken om roest te verwijderen zijn schuren, chemische behandeling, zandstralen, droogijsstralen, etc. Deze technieken kosten veel tijd of hebben een grote impact op het milieu.
Bij het ontroesten met laserreiniging ontstaan er geen grote krachten die het losgekomen vuil de omgeving injagen, maar is het ook mogelijk om in korte tijd grote oppervlakken schoon te maken. Zo kun je een auto binnen een uur volledig strippen tot op het blanke metaal. Om roest met laserstralen te verwijderen, wordt een laserpistool op de roestlaag gericht en gaat langzaam over het gehele oppervlak. De straal beweegt snel heen en weer en bestrijkt een breedte van 5 tot 15 cm. Door de korte maar zeer gerichte laserpulsen loopt de temperatuur van de roestlaag snel zeer hoog op. Deze snelle en intense verhitting heeft twee effecten:
Verdamping van de vervuiling
De roestlaag wordt in zeer korte tijd zeer sterk verhit, waardoor deze verdampt. Het grootste deel van de roestlaag zal zo verdwijnen. Hoe dunner de roestlaag, hoe groter het aandeel dat zo wordt verwijderd. Bij deze verdamping ontstaan gassen die door het laserpistool worden afgezogen. Deze gassen worden door verschillende filters gestuurd. Aan de uitblaaszijde van de afzuiginstallatie zal schone lucht de installatie verlaten, waardoor zowel binnen gebouwen als in kleine ruimtes gewerkt kan worden.
Losmaken van de vervuiling
De snelle opwarming van de roestlaag heeft nog een tweede interessant effect. Er ontstaat een kleine thermische schokgolf. Dit is eigenlijk gewoon een sterke trilling als gevolg van de plaatselijke warmte en het temperatuurverschil met de directe omgeving. Deze trilling is te vergelijken met een mini koevoet en breekt alle grotere stukken roest af van de onderste laag. Tussen het metaaloppervlak en de roestlaag ontstaat een heel dun laagje dat snel uitzet en de roestlaag wegdrukt.
Bij een heel dun roestlaagje zal de roest al verdampt zijn voordat dit effect ook maar plaats kan vinden, maar bij dikkere lagen vervuiling en dikke brokken roest zal dit effect aanwezig zijn.
Maak je geen zorgen over rondvliegende deeltjes zoals bij het ontbramen. Meestal springen de deeltjes 10-20 cm en vallen dan naar beneden. Dat is ook de reden waarom het verwijderen van roest met een laser zeer geschikt is voor locaties waar deeltjes niet kunnen rondvliegen en het milieu vervuilen. Dit gebeurt wel met schuren of droogijsstralen.
Oververhitting van het onderliggende metaal
Door bovenstaande uitleg zou je het gevoel kunnen hebben dat de grote hitte ook het onderliggende metaal zeer sterk zal opwarmen en zelfs kan vervormen of andere oppervlakte-eigenschappen kan geven? Niets is minder waar.
U kunt uw hand meestal al op het gereinigde oppervlak leggen, direct na een laserreiniging. We meten temperatuurstijgingen van 40 graden – 60 graden dus daar hoef je je geen zorgen over te maken. De achterliggende verklaring is de volgende: De laserstraal wordt geabsorbeerd door de roestlaag, maar reflecteert op de onderliggende metaallaag. Door de reflectie komt de straal weer in de roestlaag terecht, maar later niet in het onderliggende metaal. Dit verklaart ook waarom laserreiniging zo goed werkt bij onderliggende lagen die licht enigszins kunnen reflecteren. Het verwijderen van vervuiling van een matzwart oppervlak zal geen gemakkelijke taak zijn om met een laser uit te voeren.