Oxidborttagning genom laserablation
Oxidborttagning genom laserablation
Detta informationsmaterial är del av resultatet från forskningsprojektet Removal of Weld Oxides (REWOX). Projektet genomfördes mellan 2022 och 2025. För referenser, se rapporten.
Övriga undersökta metoder:
Laserablation är en mekanisk-optisk metod där en högenergilaser avlägsnar oxider genom att förånga eller spränga bort materialet från ytan. Metoden är kontaktfri och används ofta i automatiserade processer.
Princip
En pulserande laser riktas mot svetsområdet. Den höga energitätheten bryter bindningarna i oxidskiktet, som förångas eller lossnar i små partiklar. Underliggande metall påverkas minimalt om parametrarna är rätt inställda.
Instruktion och rekommendationer
Använd en laser med rätt våglängd och effekt för materialet, enligt rekommendationer från leverantör.
Justera fokus och hastighet för att undvika skador, så som repor eller värmepåverkan med oxiduppbyggand (färgskiftningar), på basmaterialet.
Säkerställ att arbetsområdet är avskärmat och att operatören har korrekt PPE enligt AFS 2023:11.
Fördelar
Ingen kemikalieanvändning.
Mycket exakt och repeterbar process.
Lämplig för automatisering och robotisering.
Begränsningar och säkerhet
Hög investeringskostnad för utrustning.
Kräver laserklassad skyddsutrustning och avskärmning.
Relevanta standarder
AMPP SP21511-1:2024 – Pulsed Laser Ablation for Ferrous Metals (Informativ icke-kravställande standardpraxis, gäller även rostfritt i praktiken.), samt
SS-EN 60825-1 – Safety of laser products - Part 1: Equipment classification and requirements.
Påverkan av legering
Låglegerade stål kräver lägre energitäthet, medan höglegerade stål har högre ablationströskel och kräver och tål mer energi. Alla material kräver noggrann parameterstyrning.
Laserablation i jämförelse
Korrosionsprestanda
REWOX visade att laserablation har potential för automatiserade processer men inte konsekvent kunde uppnå samma korrosionsmotstånd som betning, särskilt för höglegerade och duplexa stål. Visuellt rena ytor kunde innehålla kvarvarande oxider eller mikrosprickor i oxiden efter SEM-analys, vilket kan ha leda till den lägre korrosionsprestandan. Därför är kompletterande verifiering med provning nödvändig, och förarbete för att hitta fungerande parameteruppsättning väsentligt för korrosionsbeständighet. Val av laseroptik påverkar ableringsresultatet.
Arbetsmiljö
Laserablation eliminerar kemikalier men introducerar andra risker. Klass 4-laser innebär allvarliga ögon- och hudskador vid felaktig hantering, samt risk för inandning av partiklar. Metoden kräver omfattande säkerhetsrutiner, utbildning, lasersäkerhetsansvarig och personlig skyddsutrustning (laserklassade glasögon, flamsäkra kläder, ventilation).
Miljö
Metoden har låg miljöpåverkan eftersom inga syror används och inget farligt avfall genereras. Dock kräver den energiintensiv utrustning och kan ge luftburna partiklar som måste hanteras med utsug. Sammantaget är den betydligt mer hållbar än betning, särskilt i fältapplikationer.
Referenser
Delrapport från forskningsprojektet Removal of Weld Oxides (REWOX).
