Průmyslové čištění laserem představuje udržitelnou alternativu dnes běžným čisticím technologiím. Stroj – kromě elektřiny k napájení – nespotřebovává žádné fyzické médium, proto negeneruje žádný vlastní odpad určený k likvidaci. Během laserové ablace, tedy čištění pulzním laserem, se nečistoty z povrchu „odpařují“. Čištění probíhá bezkontaktně, technologie je tak k čištěnému povrchu velmi šetrná. Kromě průmyslového využití je vhodná například pro čištění uměleckých děl, historických staveb či třeba restaurování automobilových veteránů.
„Typickým příkladem využití je odstranění koroze, povlaků nebo olejů a mastnot před dalším zpracováním, jako je například svařování. Ve výrobě v současnosti nachází tato technologie největší využití všude tam, kde se pracuje se vstřikovacími formami nebo formami na plast, pryž či kompozit,“ říká Pavel Dvořáček, jednatel firmy Narran.
Nejrozšířenější je dnes podle něho mobilní ruční systém, větší podniky však mají zájem o integraci čisticích laserů do svých linek anebo kombinaci s kolaborativními roboty a robotickými pažemi. Narran se věnuje vlastnímu vývoji laserových systémů a do povědomí širší veřejnosti vešel v souvislosti s odstraňováním graffiti z Karlova mostu.
Vývoj běží v Česku
Firma má vlastní vývojové centrum, konkrétně na vývoji čisticího systému se podílí tým osmi lidí, od konstruktérů přes strojní inženýry až po specialisty na optiku. „Technologie laserové ablace není nový objev. Využít ho pro průmyslové čisticí laserové zařízení však vyžadovalo zdolat určité technické výzvy, jako je vývoj vhodného zdroje záření, procesní laserové hlavy a další. Mluvíme zde o výdrži komponent při vysokých energiích laserových zařízení, aniž by došlo k jakémukoliv narušení integrity citlivých optickomechanických komponent,“ vysvětluje pozadí vývoje Dvořáček. Zařízení musí mít zároveň požadovanou hmotnost a ergonomii tak, aby s ním člověk dokázal pracovat několik hodin. Uživatele zajímá také přívětivé rozhraní a propracovaná, ale jednoduchá obsluha.
„Hlavice pro ruční použití váží asi 1,5 kilogramu, původní verze z roku 2015 měla přitom hmotnost okolo osmi kilogramů. Díky tomu se se strojem velmi snadno manipuluje,“ říká Martin Boháč, spolumajitel a vedoucí oddělení čisticích laserů v Narranu. „Vývoj jde pořád kupředu. Trendem je neustálé zvyšování výkonu, snižování hmotnosti a rozšiřování možností univerzálního použití. Důležitá je také stabilita stroje,“ dodává.
Efektivní a ekologický
Laser představuje velmi účinný způsob odstraňování separátorů a ostatních nečistot z forem ve srovnání s běžnými metodami především z hlediska efektivity a ekologie. Doposud nejčastější postupy, chemické čištění nebo tryskání abrazivními médii, jako je suchý led nebo písek, vždy spotřebovávají nějaké médium. Použití suchého ledu je podmíněno náročnou logistikou, neboť je potřeba přepravit a uskladnit velké množství ledu. Navíc je nutné udržovat ho v chladu a spotřebovat nejpozději do 48 hodin od navážky. Při čištění je potřeba dbát na odvětrávání, protože suchý led při odpařování produkuje oxid uhličitý.
V případě čištění pískem sice odpadají požadavky na chlazený sklad a rychlé zpracování, při čištění však vzniká velké množství kontaminované hmoty. Navíc písek je méně šetrný k čištěnému povrchu, způsobuje škrábance a další mechanická poškození. Při čištění párou je zase třeba brát v potaz, že pára se po ochlazení sráží, stéká po povrchu a může proniknout do různých spár a prasklin.
Vedle mechanického čištění se nabízí také možnost využití chemikálií. Ani v jejich případě však nelze zrovna mluvit o ekologické variantě. Znečištěnou formu či jiný předmět je nutné ponořit do vany s chemikálií. Manipulace s čisticí vanou a kontaminovanou chemikálií se provádí strojově a je prostorově i energeticky poměrně náročná.
Dekontaminace radioaktivních povrchů
O laserovou technologii čištění je značný zájem i na zahraničních trzích. V Austrálii našla uplatnění v důlním průmyslu a také při odstraňování následků požárů, ve Spojených státech ji používají na univerzitě pro výzkum v lodním průmyslu, v Malajsii se pak lasery integrují do výrobních linek na výrobu solárních panelů. „Nejčastějšími odběrateli jsou firmy, které chtějí laserové čištění zařadit do svého portfolia čisticích služeb. Ruční mobilní systém nabízíme o výkonu od 100 do 1000 wattů. V loňském roce jsme vyrobili a dodali několik pulzních systémů o průměrném výkonu 2 kW (v pulzu pak MW), což byl celosvětově unikátní projekt. To nám otevřelo cestu do řady nových, náročných aplikací, kam se dosud tento typ laseru nedostal,“ uvádí Martin Boháč.
Stáhněte si přílohu v PDF
„Jedním z našich cílů je vyvinout systém s ještě vyšší energií a posouvat se do dalších průmyslových sektorů. Došlo ale i na určité vystřízlivění, kdy jsme došli k závěru, že zcela univerzální systém na čištění čehokoliv neexistuje. Snažíme se tedy naše systémy rozdělit do více řad a specializovat je,“ připouští Boháč.
Kromě průmyslového čištění se majitelé Narranu dívají i na další odvětví, do kterých chtějí vstoupit – láká je především letecký a kosmický průmysl a také farmacie nebo jaderný průmysl. „Čištění laserem má jednu obrovskou výhodu – je bezkontaktní. Nabízí se tak možnost využití pro odstranění bakteriální a radioaktivní kontaminace. Uplatnit se může jak ve farmaceutických čistých prostorech, tak v jaderných zařízeních pro jejich pravidelnou údržbu. Samozřejmě je to ale běh na dlouhou trať, hlavně z byrokratického a bezpečnostního hlediska,“ dodává Pavel Dvořáček.
Článek byl publikován ve speciální příloze HN Budoucnost strojírenství.
