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Fabriken müssen Oberflächen gründlich reinigen. Dieser Schritt ist für die Produktion, Reparaturen und die Restaurierung alter Objekte entscheidend. Herkömmliche Reinigungsverfahren – wie Sandstrahlen, chemische Reinigung oder mechanisches Schrubben – haben große Nachteile. Sie erzeugen viel Abfall, können die gereinigten Objekte beschädigen, sind teilweise gefährlich und verursachen hohe laufende Kosten.
Laserreinigungssystemen sind anders. Sie verwenden starkes Laserlicht, um Rost, Farbe, Öl oder Schmutz von Oberflächen zu entfernen. Diese Maschinen verändern die Arbeitsweise in Fabriken. Schauen wir uns an, warum sie so effektiv sind.
Dies ist eines der besten Dinge daran, laserreinigungssystemen sie können Schmutz mit großer Genauigkeit entfernen. Sie beschädigen das Material unter dem Schmutz nicht.
Alte Methoden wie Sandstrahlen oder Drahtbürsten reiben stark. Dies kann Oberflächen zerkratzen, verdünnen oder verformen. Dies ist schlecht für dünne Materialien – wie Aluminium, Kunststoffgemische oder alte Metallteile. Die Behebung dieses Schadens kostet Geld. Es frisst das Budget der Fabrik auf.
Laserreinigungsmaschinen funktionieren auf eine andere Weise. Sie verwenden gebündelte Laserenergie, um Schmutz zu lockern oder zu verdampfen. Sie berühren die Oberfläche nicht. Die Laserenergie wird hauptsächlich vom Schmutz (wie Farbe oder Rost) aufgenommen. Doch sie wird vom Grundmaterial reflektiert. Das liegt daran, dass das Grundmaterial weniger Laserenergie aufnimmt.
Arbeiter können die Laserleistung, die Dauer der Lichtimpulse und die Geschwindigkeit der Bewegung einstellen. Dies wird an die Dicke des Schmutzes und das Grundmaterial angepasst.
Beispielsweise können in der Luftfahrtindustrie Laserschneidmaschinen Lack von Turbinenschaufeln entfernen. Dabei verändert sich die Festigkeit der Schaufeln nicht. Sandstrahlen könnte niemals so präzise sein.
Bei der Restaurierung von Oldtimern entfernen Lasermaschinen Rost von den Fahrzeugrahmen. Dabei wird das Metall nicht geschwächt. Der betroffene Bereich bleibt genauso stabil wie zuvor.
Diese Maschinen sind auch gut geeignet für die Reinigung komplizierter Formen. Denken Sie an Zahnräder, Bolzen oder Formen mit feinen Rissen. Der schmale Laserstrahl kann in Stellen vordringen, die Bürsten oder Chemikalien nicht erreichen. Somit wird die Oberfläche vollständig gereinigt, eine manuelle Nachbearbeitung entfällt.
Herkömmliche Reinigungsverfahren belasten die Umwelt. Der Einsatz von Chemikalien bedeutet toxische Flüssigkeiten. Diese können Wasser und Boden verschmutzen. Die Entsorgung ist zudem teuer. Fabriken müssen bei der Beseitigung gesetzlichen Vorgaben folgen, wie beispielsweise dem Resource Conservation and Recovery Act der EPA.
Sandstrahlen ist auch schlecht. Es verursacht viel Abfall – zum Beispiel Sandpartikel. Dadurch füllen sich Deponien. Zudem kann es die Lungen der Arbeiter beeinträchtigen.
Laserreinigungsmaschinen sind viel besser für die Umwelt. Sie erzeugen fast keinen giftigen Abfall. Sie produzieren kein chemisches Zeug oder schmutzige Luft (wenn sie mit einem guten Filter verwendet werden). Das Wichtigste, was sie erzeugen, ist Dampf aus dem Schmutz. Dieser Dampf wird eingefangen und gefiltert. Somit bleibt fast kein Abfall übrig.
Dies passt zu den Bemühungen, den Planeten gesund zu halten. Es hilft Fabriken, einen kleineren CO2-Fußabdruck zu haben. Zudem hilft es dabei, grüne Vorschriften einzuhalten, wie beispielsweise ISO 14001.
Arbeitersicherheit ist ein weiterer großer Vorteil. Die alte chemische Reinigung verwendet Gifte. Arbeiter können Hautprobleme, Atemwegserkrankungen oder Langzeiterkrankungen durch diese Stoffe bekommen.
Laserreinigungsmaschinen benötigen sehr wenig Schutzausrüstung. Die Arbeiter brauchen lediglich Schutzbrillen (um den Laser zu blockieren) und Ohrenstöpsel (bei leistungsstarken Maschinen). Das bedeutet weniger Arbeitsunfälle.
Dies sorgt nicht nur dafür, dass die Arbeiter gesund bleiben. Es spart den Fabriken auch Geld. Sie zahlen weniger für Versicherungen und weniger für die Einhaltung von Sicherheitsvorschriften.
Zeit ist in Fabriken wichtig. Lasersysteme sind schneller und effizienter als herkömmliche Methoden.
Das Sandstrahlen dauert lange, bis es vorbereitet ist. Die Arbeiter müssen Bereiche abdecken, die sie nicht reinigen möchten. Sie müssen den Sand vorbereiten und danach die gesamte Anlage reinigen.
Auch die chemische Reinigung ist langsam. Teile müssen stundenlang einweichen. Danach müssen sie gespült und getrocknet werden. Dies verlangsamt die gesamte Produktionslinie.
Lasersysteme sind innerhalb weniger Minuten einsatzbereit. Es gibt keine lästige Vorbereitung oder Aufräumarbeiten. Man schaltet das Gerät ein, stellt die Lasereinstellungen ein und beginnt mit der Reinigung.
Das Laserlicht wirkt schnell. Es kann Schmutz von einer großen Fläche in einem Arbeitsgang entfernen. Ein Beispiel: Ein Lasersystem kann Rost von einer Stahlplatte mit einer Größe von einem Quadratmeter in weniger als zwei Minuten entfernen. Das Sandstrahlen würde für denselben Job 15 Minuten oder länger benötigen.
Lasermaschinen können auch mit Robotern oder Förderbändern arbeiten. Dadurch werden sie noch schneller. In Automobilfabriken können beispielsweise Roboter-Laserreiniger mehr als 50 Motorenteile pro Stunde reinigen. Sie passen perfekt in die Fertigungslinie und verlangsamen diese nicht. Das bedeutet, dass Fabriken mehr produzieren und ihre Fristen einhalten können.
Laserreinigungsmaschinen sind nicht auf einen bestimmten Schmutz oder Materialtyp beschränkt. Sie können für viele industrielle Anwendungen eingesetzt werden.
Sie können Rost von Stahl, Farbe von Aluminium, Öl von Maschinen oder Oxide von Leiterplatten entfernen.
Für Metalle: Sie funktionieren bei Kohlenstoffstahl, Edelstahl, Kupfer und Titan. Sie entfernen Rost, Zunder und alte Beschichtungen, ohne die Metallstruktur zu beschädigen. Dies ist besonders in der Luftfahrtindustrie wichtig. Turbinenteile müssen vollständig sauber sein, um sicher funktionieren zu können.
Bei Nichtmetallen: Sie können Kunststoffe, Materialgemische, sogar Beton oder Stein reinigen. Bei der Herstellung von Elektronik entfernen sie beispielsweise überschüssigen Kleber von Leiterplatten. Sie beschädigen keine empfindlichen Teile.
Bei alten Artefakten: Auch Museen und Restaurierungswerkstätten nutzen sie. Vorsichtig entfernen sie Schmutz, Schmierfilm oder alte Beschichtungen von antikem Metall, Gemälden oder Skulpturen. So erhalten die Objekte ihr ursprüngliches Aussehen zurück.
Da sie so vielseitig einsetzbar sind, benötigen Fabriken nicht viele verschiedene Reinigungswerkzeuge. Dadurch werden Kosten für Geräte eingespart. Auch der Lagerplatz wird reduziert. Eine Lasermaschine kann Strahlkabinen, Chemikalienvorratsbehälter und Drahtbürsten ersetzen. Damit wird die Arbeit in der Fabrik einfacher.
Laserreinigungsmaschinen sind beim Kauf zunächst teurer als herkömmliche Werkzeuge. Doch langfristig sparen sie viel Geld.
Materialien: Sand, Schleifmittel und Chemikalien müssen ständig ersetzt werden. Ein mittelgroßes Unternehmen kann jährlich 50.000 US-Dollar oder mehr nur für Sand zum Strahlen ausgeben.
Entsorgung: Gefährlicher Abfall aus Chemikalien oder Sandstrahlverfahren benötigt eine spezielle Entsorgung. Dies verursacht Kosten in Höhe von mehreren tausend Dollar.
Arbeitskräfte: Herkömmliche Reinigungsmethoden benötigen viele Arbeiter. Sie müssen die Maschinen bedienen und die Reinigung durchführen. Eine Lasermaschine kann von nur einem Arbeiter bedient werden. Dies reduziert die Personalkosten.
Fehlerbehebung: Sandstrahlen oder Chemikalien beschädigen Teile häufig. Diese Teile müssen repariert oder ersetzt werden. Laseranlagen arbeiten präzise und schädigen das Ausgangsmaterial nicht. Dadurch entstehen geringere Kosten für Reparaturen.
Langfristig summieren sich diese Einsparungen. Eine Studie des Laser Institute of America besagt, dass Fabriken, die Lasersysteme zur Reinigung einsetzen, ihre Investitionskosten innerhalb von 18 bis 36 Monaten amortisieren. Danach sparen sie jährlich 30 % bis 50 % im Vergleich zu herkömmlichen Methoden.
Ja. Durch die Anpassung der Laserleistung und der Geschwindigkeit, mit der er sich bewegt, können sie mehrere Durchgänge verwenden, um starken Schmutz zu entfernen. Rost mit einer Dicke von bis zu 0,5 mm kann beispielsweise in zwei oder drei Durchgängen entfernt werden. Dies eignet sich für umfangreiche Reinigungsaufgaben.
Viele Modelle sind für den Außeneinsatz oder raue Umgebungen konzipiert. Transportable Lasergeräte mit wetterfesten Gehäusen und Batterien werden für Arbeiten vor Ort verwendet. Damit lässt sich Rost von Brücken, Rohren oder Baumaschinen entfernen.
Trockeneisstrahlen funktioniert zwar, erzeugt jedoch Abfall (Trockeneisstücke) und kann empfindliche Oberflächen beschädigen. Die Laserreinigung ist präziser. Sie erzeugt keinen Abfall und ist für die Mitarbeiter sicherer. Allerdings sind die Anschaffungskosten zunächst höher.
Grundlegende Schulungen (1 oder 2 Tage) sind ausreichend. Die Mitarbeiter lernen die Lasersicherheit, das Ändern von Einstellungen und wie man die Maschine in gutem Zustand erhält. Sie lernen, die Lasereinstellungen an den Schmutz und das Material anzupassen. Dadurch wird sichergestellt, dass die Reinigung effektiv ist. Stärkere Laser benötigen möglicherweise ein Zertifikat, doch dies ist einfacher, als das Handling von Chemikalien zu erlernen.
Ja. Die meisten industriellen Laserreinigungsmaschinen arbeiten mit Robotern, Förderbändern und Sehsystemen zusammen. Sie lassen sich nahtlos in die Fertigungsabläufe von Fabriken integrieren. Diese Automatisierung führt zu weniger Fehlern durch Arbeiter. Gleichzeitig wird so mehr produziert.
