Een goede voorbereiding van het oppervlak heeft een directe invloed op de laskwaliteit, de hechting van de verflaag en de levensduur van het afgewerkte onderdeel. Zelfs de beste verf, lak, poedercoating of lastechniek zal niet het verwachte resultaat opleveren als er roest, oxydelaag, olie, smeermiddel, stof of resten van een oude coating op het materiaal achterblijven.
Een goede oppervlaktevoorbereiding heeft een directe invloed op de laskwaliteit, de hechting van verflaag en de duurzaamheid van het afgewerkte onderdeel. Zelfs de beste verf, lak, poedercoating of lastechniek zal niet het gewenste resultaat opleveren als er roest, okse, olie, vet, stof of resten van een oude coating op het materiaal achterblijven.
Laserreiniging is een moderne methode om metaal voor te bereiden op verdere bewerking. Hiermee kunnen bepaalde verontreinigingslagen plaatselijk, gecontroleerd en zonder schuurmiddel worden verwijderd. Het uiteindelijke resultaat hangt echter af van het soort materiaal, het type laser, de bedrijfsparameters, de kwaliteitseisen en de controle van het oppervlak na het reinigen.
Wat houdt laserreiniging in?
Laserreiniging bestaat uit het richten van een geconcentreerde lichtstraal op de vervuilde laag. De laserenergie zorgt voor ablatie, oftewel verdamping, afbraak of losmaking van verontreinigingen van het basismateriaal. Afhankelijk van de instellingen is het mogelijk om roest, verf, oxiden, verroest materiaal, smeermiddelen, oliën, productieafzettingen en resten van eerdere bewerkingen te verwijderen.
Het grootste voordeel van deze technologie is de controle over het proces. De operator kan een specifiek gekozen zone nauwkeurig reinigen, zonder dat het hele onderdeel hoeft te worden bewerkt. Dit is van belang bij het lassen, renoveren, het voorbereiden van randen, het reinigen van onderdelen met een complexe geometrie en bij onderdelen die niet overmatig mechanisch mogen worden geschuurd.
De laser is echter geen automatische garantie voor een perfect oppervlak. Voorafgaand aan de toepassing moet worden bepaald welk resultaat vereist is: een schone laszone, het verwijderen van roest, voorbereiding voor het lakken, reiniging zonder de ruwheid te veranderen of het voorbereiden van het oppervlak volgens een bepaalde specificatie.
Laserreiniging vóór het lassen
Vóór het lassen moet het oppervlak vrij zijn van verontreinigingen die de stabiliteit van de lasboog kunnen verstoren, de smeltkwaliteit kunnen verslechteren of lasfouten kunnen veroorzaken. Roest, verf, olie, vocht, oxiden, stof en smeermiddelen kunnen leiden tot porositeit, afbrokkeling, onvoldoende inbranding, een onregelmatig lasvlak en een verzwakte verbinding.
Met een laserreinigingsapparaat kunt u precies dat gebied voorbereiden dat gelast gaat worden. U kunt randen, de omgeving van de verbinding, plaatsen waar gepuntlast is en zones waar eerder corrosie of een oude coating aanwezig was, reinigen. Dit is met name nuttig bij staalconstructies, machineonderdelen, profielen, buizen, tanks en onderdelen van roestvrij staal en aluminium.
Bij aluminium is het van bijzonder belang om verontreinigingen en de oxidelaag te verwijderen. Bij roestvrij staal is het belangrijk om verontreinigingen afkomstig van zwart staal te vermijden, omdat deze de corrosiebestendigheid van het oppervlak kunnen verminderen. Bij constructiestaal kan de laser helpen om roest, oxydelaag en verfresten uit het toekomstige lasgebied te verwijderen.
Een goed voorbereid oppervlak draagt bij aan een stabieler proces, minder herstelwerk en een beter voorspelbare kwaliteit van de verbinding. Het is echter geen vervanging voor de juiste keuze van lasparameters, beschermgas, toevoegmateriaal, bevestiging van de onderdelen of gekwalificeerde technologie, indien vereist.
Laserreiniging vóór poedercoating en lakken
Voorbereiding voor het schilderen vereist het verwijderen van lagen die de hechting van de coating kunnen verminderen. Achtergebleven roest, losse verroesting, oude verf, vet of stof kunnen leiden tot afbladderen, barsten, blaasvorming, corrosiehaarden en voortijdig loslaten van de coating.
Laserreiniging maakt het mogelijk verontreinigingen te verwijderen zonder schuurmiddelen en zonder het onderdeel met chemicaliën te overgieten. In veel toepassingen maakt het het mogelijk het metaal voor te bereiden op verdere bewerkingen, zoals poedercoaten, lakken, het aanbrengen van beschermende coatings of verlijmen.
Bij het lakken is niet alleen de visuele reinheid van belang, maar ook de juiste oppervlaktestructuur en de naleving van de eisen van de coatingtechnologie. Bij sommige processen kan het nodig zijn om een bepaalde ruwheid te verkrijgen, ontvetting uit te voeren, stof te beheersen, een hechtingstest uit te voeren of een extra voorbereidingsstap toe te passen. Daarom moet de laser worden beschouwd als een zeer nauwkeurig hulpmiddel voor oppervlaktevoorbereiding, maar niet als vervanging voor kwaliteitscontrole.
Waarom zou je kiezen voor een laser in plaats van traditionele methoden?
Schuren, borstelen, zandstralen en chemische middelen hebben nog steeds hun plaats in de industrie, maar zijn niet altijd de beste keuze. Mechanische methoden kunnen krassen, ongelijkmatige slijtage, stofvorming en slijtage van verbruiksartikelen veroorzaken. Zandstralen vereist straalmiddel en een passende inrichting van de werkplek. Bij chemische methoden moeten resten worden gecontroleerd, geneutraliseerd en afgevoerd.
Laserreiniging onderscheidt zich doordat het selectief en nauwkeurig te werk gaat. Er is geen schuurmiddel nodig, de hoeveelheid secundair afval wordt beperkt en het kan plaatselijk worden toegepast. In een goed ontworpen proces helpt het de geometrie van het onderdeel te behouden, handmatige bewerking te beperken en de herhaalbaarheid van de oppervlaktevoorbereiding te verbeteren.
De voordelen komen vooral tot uiting bij onderdelen die regelmatig worden gereinigd, een herhaalbare geometrie hebben of waarbij controle over de basislaag vereist is. Bij zeer grote oppervlakken, dikke coatings of specifieke eisen aan de ruwheid moet de keuze voor een technologie worden gebaseerd op proeven en een vergelijking van het gehele proces.
Hoe verkrijgt men een goed voorbereid oppervlak?
Een ‘ideaal’ oppervlak betekent niet altijd hetzelfde. Vóór het lassen is het allerbelangrijkste om verontreinigingen uit de laszone te verwijderen en stabiele procesomstandigheden te creëren. Vóór het schilderen zijn reinheid, hechting, de afwezigheid van losse lagen en naleving van de eisen van de verf- of lakfabrikant van belang.
Om een goed resultaat te bereiken, is het raadzaam enkele stappen te doorlopen:
- Bepaal het basismateriaal – zwart staal, roestvrij staal en aluminium reageren verschillend op laserenergie.
- Stel vast wat voor soort vervuiling er is – een lichte aanslag vereist een andere aanpak dan oude verf, smeermiddel, okseydatie of dikke roest.
- Voer een proef uit – bij voorkeur op een afvalstuk of een onzichtbaar deel van het werkstuk.
- Stel de parameters in – vermogen, voersnelheid, scanbreedte, frequentie, aantal passages en werkafstand.
- Controleer het resultaat – het oppervlak moet vrij zijn van losse lagen, stof, vet en zichtbare verontreinigingen.
Bij veeleisende coatings of kritieke lasverbindingen moeten de in de betreffende fabriek geldende normen en procedures worden gevolgd. Een visuele beoordeling alleen kan onvoldoende zijn.
Hoe kiest u de parameters van een laserreiniger?
Er is geen enkele instelling die voor alle oppervlakken geschikt is. Een te lage energie kan verontreinigingen mogelijk niet verwijderen, terwijl te agressieve parameters het oppervlak kunnen oververhitten, verkleuringen kunnen veroorzaken, de structuur van de toplaag kunnen veranderen of bewerkingssporen kunnen achterlaten.
De belangrijkste parameters zijn:
- laservermogen – beïnvloedt de snelheid waarmee verontreinigingen worden verwijderd en de hoeveelheid energie die aan het oppervlak wordt toegevoerd;
- de bedrijfsmodus – gepulseerde lasers worden vaak gekozen voor nauwkeurige reiniging, terwijl CW-lasers worden gebruikt voor intensievere werkzaamheden op grotere oppervlakken;
- de voersnelheid van de kop – bepaalt hoe lang de straal op een bepaald deel inwerkt;
- scanbreedte – hiermee kan het werkgebied worden aangepast aan de vorm van het werkstuk;
- aantal passages – soms levert een aantal mildere passages een beter resultaat op dan één zeer agressieve;
- de werkafstand en de stand van de kop – deze beïnvloeden de gelijkmatigheid van de reiniging en de veiligheid van het proces.
Bij de keuze van de parameters moet niet alleen rekening worden gehouden met de werksnelheid, maar ook met de eisen van het vervolgproces: lassen, schilderen, lijmen, kwaliteitscontrole of montage.
Controle van het oppervlak na het reinigen
Na het laserreinigen is het raadzaam te controleren of het oppervlak daadwerkelijk voldoet aan de eisen van het vervolgproces. Bij het lassen is de reinheid van de laszone van belang, evenals de afwezigheid van vet, losse oxiden en resten van coatings. Bij het schilderen zijn bovendien stof, vocht, ruwheid en hechting van de coating van belang.
De controle kan het volgende omvatten:
- een visuele beoordeling van het oppervlak;
- controle op de aanwezigheid van stof of losse resten;
- controle op ontvetting;
- meting van de ruwheid, indien vereist door de coatingtechnologie;
- een lasproef of een hechtheidstest van de coating op een proefstuk.
Dankzij deze controle kan worden voorkomen dat een oppervlak er weliswaar goed uitziet, maar niet aan de technologische eisen voldoet. Dit is met name van belang bij onderdelen die onder zware omstandigheden worden gebruikt, constructies die aan corrosie worden blootgesteld en bij serieproductie.
Laserreiniging voor lassen en lakken – vergelijking van doelstellingen
| Toepassing | Hoofddoel | Wat moet worden gecontroleerd? |
|---|---|---|
| Vóór het lassen | Verwijderen van verontreinigingen uit de laszone | Geen roest, verf, olie, losse oxiden en vocht |
| Vóór het schilderen | Verbetering van de reinheid en hechting van de coating | Geen losse lagen, stof, vet en onhechtende oude coating |
| Renovatie van onderdelen | Verwijdering van vervuiling met minimale ingreep in het detail | Een gelijkmatig resultaat, geen oververhitting en behoud van de geometrie |
De meest voorkomende fouten bij laseroppervlakvoorbereiding
- Geen proefbehandeling – instellingen die „op het oog“ worden gekozen, kunnen te zwak of te agressief zijn.
- Elk materiaal op dezelfde manier behandelen – aluminium, zwart staal en roestvrij staal vereisen een andere aanpak.
- Het overslaan van ontvetten – bij bepaalde verontreinigingen kan een aanvullende voorbehandeling vóór of na het reinigen noodzakelijk zijn.
- Geen controle na afloop van het proces – een visueel schoon oppervlak is niet altijd klaar voor een veeleisende coating.
- Te agressieve parameters – deze kunnen verkleuringen, oververhitting of ongewenste veranderingen aan het oppervlak veroorzaken.
- Gebrek aan afzuiging en veiligheidsmaatregelen – tijdens het reinigen ontstaan rook, stof en weerkaatsingen van laserstraling.
Veiligheid bij laserreiniging
Laserreinigingsapparaten, met name apparaten met een hoog vermogen, vereisen een passende inrichting van de werkplek. Er moet oogbescherming worden gebruikt die is afgestemd op de golflengte en de parameters van het apparaat, omstanders moeten worden beschermd tegen toegang tot de werkzone en het risico op terugkaatsing van de straal door metalen oppervlakken moet worden beperkt.
Ook de afzuiging van verontreinigingen is belangrijk. Verwijderde roest, verf, oliën en coatings kunnen stof en rook vormen die niet mogen worden ingeademd. De werkplek moet zijn uitgerust met effectieve ventilatie of afzuiging, en de operator moet werken volgens de instructies van de fabrikant en de risicobeoordeling.
Samenvatting
Laserreiniging is een effectieve methode om metaal voor te bereiden op lassen, poedercoaten en lakken. Hiermee kunnen roest, verf, oxiden, verroest materiaal, smeermiddelen en afzettingen worden verwijderd zonder gebruik te maken van schuurmiddelen en met een hoge mate van controle over het bewerkingsgebied.
Vóór het lassen helpt de laser bij het reinigen van de laszone en het beperken van het risico op lasfouten. Vóór het lakken kan het de reinheid van het oppervlak verbeteren en het voorbereiden op verdere coatingbewerkingen. De beste resultaten worden echter pas bereikt door een combinatie van de juiste parameters, technologische proeven, oppervlaktecontrole en een veilige inrichting van de werkplek.
Een goed gekozen lasercleaner kan de voorbereidingstijd van werkstukken verkorten, de herhaalbaarheid van het proces verbeteren en de hoeveelheid afval verminderen. Dit is een praktische ondersteuning voor bedrijven die een schoon, stabiel en voorspelbaar oppervlak willen verkrijgen vóór de volgende productiefase.
