La rimozione della vernice e la pulizia laser stanno diventando una tendenza nel settore. Con la disponibilità di laser a impulsi ns di livello industriale con una potenza media superiore a 1 kW, è emersa la capacità di elaborare molti materiali e strutture a velocità commercialmente praticabili. Di solito, questi laser hanno una potenza di picco degli impulsi oltre i 100 kW e in genere oltre 1 MW. L'interazione con quasi tutti i materiali è garantita con l'elevata potenza di picco, con conseguente ablazione, distacco o decomposizione, a seconda delle dimensioni del fascio e delle proprietà del materiale. Tali laser di livello industriale si basano sulla commutazione q o sull'amplificazione di potenza dei segnali a diodi, fornendo impulsi di potenza di picco elevati. Ogni impulso è un pacchetto di energia che può evaporare un volume o un set di rivestimento, oppure fondere e ristrutturare la sua superficie o staccarlo dal suo substrato.
Per i velivoli della difesa e commerciali, sono già stati realizzati numerosi progetti sulla rimozione di vernici e rivestimenti laser. I sistemi LADS I & LADS II e ARBSS sono stati sviluppati e testati su componenti aeronautici e aeronautici. Nel 2017, le compagnie aeree di Singapore hanno commissionato un sistema commerciale di rimozione della vernice laser, utilizzando un grande robot a 8 assi di NTS e scanner avanzati di EWI. L'industria marittima offre una gamma più ampia di applicazioni, con un potenziale mercato annuale per la rimozione di vernici per navi commerciali che si attesta a soli $ 300 milioni, che supera quello degli aerei stimato a $ 250 milioni in tutto il mondo.
Se vengono introdotti sul mercato altri processi più localizzati come il resurfacing dell'albero e dell'elica, la rimozione selettiva di ruggine e corrosione, ecc., La stima aumenta a $ 2,3 miliardi all'anno. D'altra parte, l'accessibilità del mercato è bassa perché il settore soffre di un basso utilizzo commerciale con solo aree redditizie che rimangono nel trasporto a GPL / GNL, nella crociera, nel trasporto privato di navi e traghetti.
I rivestimenti destinati ad applicazioni marine sono molto più spessi, di solito ~ 1 mm. Le variazioni dello spessore del rivestimento sono molto meno controllate e la consistenza del rivestimento è cambiata frequentemente durante il servizio. Qualsiasi degrado del rivestimento è solitamente accompagnato da una profonda corrosione del substrato. L'accesso a geometrie strutturali complesse è quasi impossibile. Inoltre, la superficie di una nave commerciale è molto importante e i ritardi del cantiere navale hanno dovuto essere ridotti al minimo.
Tassi di rimozione
Vengono esaminate due applicazioni principali: rimozione della vernice e rimozione della ruggine. Panamax, la nave di mare commerciale di dimensioni medie, ha circa 19000 m2 di superficie esterna. CW e QCW CO2 sono tecnologie laser che emettono fino a 30 kW. Indicano un'eccellente interazione con la vernice organica, ma hanno mostrato tassi di rimozione semplicemente vicini a 22.500 mm3 / kW.minuto. In base alla superficie e al volume di vernice della nave marittima Panamax, l'operazione richiederebbe fino a 130 giorni con 1 kW di potenza laser.
Preferibilmente, sono necessarie velocità di processo di circa 10 volte in modo che un caso commerciale di utilizzo da 4 a 6 kW di potenza laser totale possa essere distribuito intorno alla nave in 3-4 officine e l'attività possa essere affrontata entro una settimana. Un'altra opzione è quella di utilizzare impulsi ns a bassa energia da 0,1 a 12 mJ con frequenze di ripetizione degli impulsi elevate da 100 a 1000 kHz, raggiungendo un intervallo di copertura più elevato per raster e concentrandosi allo stesso tempo in punti sufficientemente piccoli per preservare i livelli di irradianza al di sopra della soglia di ablazione.
Ciò si traduce in un tasso di rimozione molto più basso, vicino a 2.000 mm3 / kW.minuto perché l'aumento del tasso di copertura grazie alla ridotta dimensione del punto e all'energia dell'impulso, porta matematicamente a un leggero aumento del tasso di rimozione, in proporzione inversa rispetto all'energia dell'impulso. L'aumento del tasso di rimozione è tuttavia limitato dalla dimensione della dimensione del punto più piccola teoricamente e praticamente raggiungibile. Infine, poiché il calore si diffonde continuamente nel materiale a CW o superiore a 200 kHz, entrambe queste tecnologie possono influenzare termicamente il substrato.
