페인트 제거 및 레이저 청소는 업계에서 추세가되고 있습니다. 1 kW 이상의 평균 출력으로 산업 등급 ns 펄스 레이저를 사용할 수있게되면서 상업적으로 실행 가능한 속도로 많은 재료와 구조물을 처리 할 수있는 기능이 등장했습니다. 일반적으로이 레이저는 100kW 이상, 일반적으로 1MW 이상의 펄스 피크 전력을 갖습니다. 높은 피크 전력으로 거의 모든 재료와의 상호 작용이 보장되므로 빔 크기와 재료 특성에 따라 제거, 분리 또는 분해가 발생합니다. 이러한 산업용 레이저는 다이오드 신호의 q- 스위칭 또는 전력 증폭에 기반하여 높은 피크 전력 펄스를 제공합니다. 각각의 펄스는 부피 또는 코팅 세트를 증발 시키거나, 표면을 용융 및 재구성하거나, 또는 기판으로부터 분리 할 수있는 에너지 패킷이다.
방위 및 상업용 항공기의 경우 레이저 페인트 및 코팅 제거에 대한 많은 프로젝트가 이미 수행되었습니다. LADS I & LADS II 및 ARBSS 시스템은 항공기 및 항공기 구성품에서 개발 및 테스트되었습니다. 2017 년 싱가포르 항공은 NTS의 대형 8 축 로봇과 EWI의 고급 스캐너를 사용하여 상용 레이저 페인트 제거 시스템을 시운전했습니다. 해양 산업은 광범위한 응용 분야를 제공하며, 연간 약 3 억 달러에 불과한 상용 선박 페인트 제거 시장이 전세계 약 2 억 5 천만 달러에이를 것으로 예상됩니다.
샤프트 및 프로펠러 재 포장, 선택적 녹 및 부식 제거 등과 같은 다른 현지화 된 프로세스가 시장에 도입되면 추정치는 연간 23 억 달러로 증가합니다. 반면, LPG / LNG 운송, 유람선, 개인 보트 및 페리 운송에 수익성이있는 영역 만 남아있어 상업 이용률이 낮기 때문에 시장 접근성이 낮습니다.
해양 응용 분야를위한 코팅은 훨씬 두껍고 보통 ~ 1mm입니다. 코팅 두께의 변화는 훨씬 덜 제어되며, 코팅 일관성은 서비스 중에 자주 변경됩니다. 코팅의 열화는 일반적으로 깊은 기판 부식을 동반합니다. 복잡한 구조 형상에 대한 접근은 거의 불가능합니다. 또한, 상업용 선박의 표면적은 매우 중요하며 조선소 지연을 최소화해야했습니다.
제거율
페인트 제거와 녹 제거의 두 가지 주요 응용이 검토됩니다. 평균 크기의 상업용 해상 선박 인 Panamax는 약 19000m2의 외부 표면적을 가지고 있습니다. CW 및 QCW CO2는 최대 30kW를 방출하는 레이저 기술입니다. 이들은 유기 페인트와의 우수한 상호 작용을 나타내지 만 제거 속도는 22,500 mm3 / kW. 분에 불과합니다. Panamax 선박의 표면적과 페인트 량에 따라 1kW의 레이저 출력으로 최대 130 일이 소요됩니다.
바람직하게는, 약 10 배의 공정 속도가 필요하여 총 4 내지 6kW의 총 레이저 파워를 사용하는 상업적인 경우가 3 내지 4 개의 작업장에서 용기 주위에 분배 될 수 있고 일주일 이내에 과제를 해결할 수있다. 또 다른 옵션은 100 ~ 1000kHz의 높은 펄스 반복률에서 0.1 ~ 12mJ의 낮은 에너지 ns 펄스를 사용하여 래스터 당 더 높은 적용 범위를 달성하는 동시에 절제 임계 값보다 높은 조도 수준을 유지하기에 충분히 작은 지점에 초점을 맞추는 것입니다.
이로 인해 스폿 크기와 펄스 에너지가 감소하여 커버리지 비율이 증가하면 펄스 에너지와 반대로 제거율이 약간 증가하기 때문에 제거 속도가 2,000mm3 / kW. 분에 훨씬 가깝습니다. 그러나 제거율의 증가는 이론적으로 그리고 실제로 달성 할 수있는 가장 작은 스폿 크기의 크기에 의해 제한됩니다. 마지막으로 CW 또는 200 kHz 이상에서 열이 지속적으로 재료로 확산됨에 따라 두 기술 모두 기판에 열적으로 영향을 줄 수 있습니다.
