Die gepulste Laserreinigungsanlage wurde speziell für die Entfernung von Kohlenstoffablagerungen aus Formhohlräumen, die Reinigung von Oxidschichten auf Aluminiumlegierungen, die Beseitigung von Verfärbungen an Edelstahlschweißnähten und die Entfernung von Trennmittelrückständen auf Präzisionsteilen entwickelt. Durch die kontrollierte Wärmezufuhr wird ein Schmelzen des Substrats verhindert, wodurch Sandstrahlen und chemische Reinigung ohne Folgeschäden ersetzt werden können.
Wie man zwischen gepulster und kontinuierlicher Laserreinigung wählt
Die gepulste Laserreinigung liefert kurzzeitig hohe Spitzenenergie mit Kühlintervallen zwischen den Pulsen, wodurch die Wärmeeinflusszone minimiert wird. Daher ist sie die optimale Wahl für wärmeempfindliche, verformungsanfällige oder hochpräzise zu bearbeitende Substrate – Präzisionsteile aus Aluminiumlegierungen, geschnitzte Holzmöbel, Formhohlräume und Edelstahlschweißnähte sollten standardmäßig mit gepulsten Systemen gereinigt werden. Testergebnisse: Ein 200-W-Pulslasergerät erreichte bei der Reinigung von Oxidschichten der Aluminiumlegierung 6061 mit einem 10-mm-Spot bei 120 kHz eine Leistung von 0,92 m²/h ohne Schmelzen oder Lochfraß an der Oberfläche. Ein 300-W-Pulslasergerät erreichte bei der Entfernung von Oberflächenrost von 42CrMo-Stahl mit einem 15-mm-Spot bei 55 kHz eine Leistung von 1,65 m²/h.
Die Reinigung mit Dauerstrichlasern (CW) liefert eine konstante Energieabgabe und ist die optimale Wahl für großflächige, stark verschmutzte und hitzebeständige Anwendungen wie dicke Farbschichten oder starken Rost auf Baustahl. Bei gleicher Leistung entfernen CW-Systeme dicke Farbschichten und Rost mit einer Geschwindigkeit von 3–6 m²/h – mehr als dreimal so schnell wie Pulslaser bei dieser Art von Anwendung. Die anhaltende Wärmeentwicklung durch die CW-Laserabgabe führt jedoch bei Aluminium oder Präzisionsteilen zu Schmelzen und Verfärbungen. Daher bleiben Pulslaser die Norm für Präzisionsreinigungsanwendungen, bei denen CW ungeeignet ist.
Wie man die Laserleistung an die Werkstückbedingungen anpasst
Die Leistungswahl sollte auf drei Variablen basieren – Verschmutzungsdicke, Arbeitsbereich und Substrathitzebeständigkeit – und nicht einfach auf dem Prinzip „höhere Leistung ist besser“. Testergebnisse: Ein 100-W-Pulsgerät erreichte bei der Reinigung von Trennmittelrückständen auf Werkzeugstahl H13 mit einem 8-mm-Spot bei 70 kHz eine Leistung von 0,52 m²/h bei einem Substrattemperaturanstieg unter 28 °C. Es eignet sich für kleine Präzisionsteile und die lokale Werkzeugreinigung. Ein 200-W-Gerät erreichte bei der Reinigung von Schweißnahtverfärbungen auf Edelstahl 304 mit einem 12-mm-Spot bei 60 kHz eine Leistung von 1,15 m²/h bei einer Oberflächenrauheit Ra ≤ 1,0 μm. Es eignet sich für mittelgroße Schweißnähte und die Vorbehandlung von Serienwerkzeugen.
Das 300-W-Gerät ist standardmäßig mit einem Wasserkühlsystem für bis zu 12 Stunden Dauerbetrieb ausgestattet und bietet einen einstellbaren Frequenzbereich von 10 kHz bis 300 kHz. Es erreicht eine Flächenleistung von 1,2–1,8 m²/h und eignet sich für die Bearbeitung von kleinen bis mittelgroßen Formen und Präzisionsbauteilen. Das 500-W-Gerät erzielt 1,8–2,6 m²/h und ist für den Einsatz in der kontinuierlichen Serienfertigung mit hohem Durchsatz geeignet. Wichtiger Hinweis: Bei Verunreinigungen mit einer Dicke von mehr als 30 µm (z. B. alter Rost oder alte Farbe) sinkt die Effizienz bei allen Pulsleistungsstufen rapide auf 0,15–0,25 m²/h. In diesem Fall empfiehlt sich der Einsatz eines CW-Lasersystems anstelle einer Erhöhung der Pulsleistung.
Wie man wichtige Parameter basierend auf Reinigungszielen festlegt
Die Parameterwahl folgt einer einfachen Logik: Das Reinigungsziel bestimmt die Spotform, das Substrat den Frequenzbereich. Für lokale Verfeinerungen, die Reinigung von Schweißpunkten oder die Bearbeitung von Formhohlräumen empfiehlt sich ein kreisförmiger Spot mit einem einstellbaren Durchmesser von 0,1–1,0 mm (0,2–0,4 mm für Standard-Präzisionsarbeiten empfohlen). Dieser Spot bietet eine hohe Energiekonzentration und starke Einzelpunktwirkung, ist jedoch auf großen Flächen weniger effizient und neigt zu Streifenbildung. Für die Reinigung großer, ebener Flächen oder die Vorbehandlung von Serienteilen ist ein linienförmiger Spot (galvanometrisch abgetastet) geeignet, wie beispielsweise der 8–18 mm lange Linienspot des 300-W-Geräts für ein kontinuierliches, gleichmäßiges Abwischen.
Die Standardbetriebsfrequenz des 100-W-Geräts liegt bei 50–100 kHz, die des 200-W-Geräts bei 50–150 kHz, während die 300-W- und 500-W-Geräte Frequenzen bis hinunter zu 10 kHz unterstützen, um dickere Oxidschichten und hartnäckige Rückstände zu entfernen. Anwendungsbeispiele: Zur Reinigung von Kohlenstoffablagerungen in H13-Formen wurde eine mittlere bis hohe Frequenz von 70 kHz für die Feinabtragung verwendet; zur Entfernung von Oberflächenrost in 42CrMo wurde eine mittlere bis niedrige Frequenz von 55 kHz eingesetzt, um ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Abtragskraft und -geschwindigkeit zu erzielen; zur Reinigung von Aluminiumoxid in 6061 wurde eine hohe Frequenz von 120 kHz verwendet, um Schmelzen oder Lochfraß zu vermeiden – dies bestätigt das Prinzip, dass die Frequenz an die Härte der Verunreinigungen und die Empfindlichkeit des Substrats angepasst werden sollte.
Spezifikation
| Modellnr. | MLA-CL-P100/P200/P300/P500 |
| Produktname | gepulste Laserreinigungsmaschine |
| Laserwellenlänge | 1064 nm |
| Maximale Laserleistung | 100 W/200 W/300 W/500 W |
| Laserquelle | JPT |
| Kühlmethode | Luftgekühltes Wasser geschlossen |
| Scangeschwindigkeit (mm/s) | 30000 mm/s |
| Lauflänge (mm) | 0-145 mm, stufenlos einstellbar; zweiachsig mit 9 Scanmodi; |
| Leistungsbedarf | Einphasig 220 V ± 10 %, 50/60 Hz Wechselstrom |
| Funktionsweise | Handgerät/Automatisiert |
| Lebensdauer des Faserlasermoduls | 100.000 Stunden |
| Gewicht des Reinigungskopfes (kg) | 0,75 kg / 1,25 kg / 1,5 kg |
| Maximaler Einzelimpuls | 5/15/50 (mJ) |
Muster & Anwendung
Häufig gestellte Fragen
Frage 1: Wie wähle ich zwischen gepulster und kontinuierlicher Laserreinigung?
A1: Für präzise, wärmeempfindliche Substrate empfiehlt sich ein gepulster Laser; für großflächige, stark verschmutzte Oberflächen ein Dauerstrichlaser. Gepulste Laser weisen eine minimale Wärmeeinflusszone auf – ein 200-W-Gerät zeigte bei Tests zur Reinigung von Aluminiumoxid weder Schmelzen noch Lochfraß. Dauerstrichlaser entfernen dicke Lackschichten/Rost mit einer Geschwindigkeit von 3–6 m²/h, verursachen jedoch Verfärbungen auf Aluminiumteilen. Die beiden Lasertypen sind nicht austauschbar.
Frage 2: Wie wähle ich zwischen den gepulsten Modellen mit 100 W und 300 W?
A2: Wählen Sie das Gerät anhand der Verschmutzungsdicke und der Arbeitsbereichsgröße, nicht allein anhand der Leistung. 100 W eignen sich für die lokale Formbearbeitung (getestet bei 0,52 m²/h, Temperaturanstieg unter 28 °C). 300 W eignen sich für die Serienbearbeitung kleiner bis mittelgroßer Teile (getestet bei 1,65 m²/h). Bei Rostschichten mit einer Dicke von mehr als 30 µm sollten Sie stattdessen ein CW-System verwenden.
Frage 3: Kann die Reinigung mit gepulsten Lasern Substrate aus Aluminiumlegierungen beschädigen?
A3: Bei korrekten Parametern treten keine Schäden auf, jedoch sind vorherige Stichprobenprüfungen erforderlich. Gepulste Laser weisen eine minimale Wärmeeinflusszone auf – Tests mit 120 kHz an Aluminiumoxid zeigten weder Schmelzen noch Lochfraß. Längeres Verweilen mit hoher Leistung an einer Stelle kann die Aluminiumoberfläche jedoch versengen. Daher sollten vor Produktionsbeginn Stichproben geprüft werden.
Frage 4: Wie wird die Effizienz der gepulsten Laserreinigung berechnet?
A4: Die Effizienz hängt von der Leistung, der Verschmutzungsdicke, der Scangeschwindigkeit und der Spotgröße ab. Bei leichtem Rost oder dünnen Oxidschichten erzielt man mit 100 W etwa 0,4–0,7 m²/h, mit 200 W 0,8–1,3 m²/h, mit 300 W 1,2–1,8 m²/h und mit 500 W 1,8–2,6 m²/h. Dickere Verschmutzungen reduzieren diese Werte deutlich.
Frage 5: Welche routinemäßigen Wartungsarbeiten sind an einer Laserreinigungsmaschine erforderlich?
A5: Die Kernwartung konzentriert sich auf den Schutz des optischen Pfads und des Kühlsystems. Geräte ab 300 W werden wassergekühlt – überprüfen Sie regelmäßig die Kühlmittelzirkulation, um eine Überhitzung und damit eine verkürzte Lebensdauer der Laserquelle zu vermeiden. Linsen müssen regelmäßig gereinigt werden, um Staubablagerungen und damit verbundene Leistungseinbußen zu verhindern. Geräte sollten während längerer Stillstandszeiten trocken und staubfrei gehalten werden.
Frage 6: Welche Standortbedingungen sind für den Betrieb erforderlich?
A6: Eine stabile Stromversorgung, Belüftung und Staubabsaugung sind erforderlich. Bei der Reinigung entstehen Staub und optische Strahlung, daher ist am Einsatzort eine Absauganlage notwendig und die Bediener müssen Augenschutz tragen. Geräte ab 300 W mit Wasserkühlung benötigen zudem ausreichend Platz für die Wärmeabfuhr und eine entsprechende Stromversorgungskapazität.
