Parlare di innovazione in ottica 4.0 oggi vuol dire partire dal presupposto che si voglia costruire qualcosa di nuovo rispetto all’esistente; spesso ci si riferisce all’ “innovazione di processo” e per farlo bisogna fare un passo indietro per individuare le origini del processo per poi riprogettarlo in funzione degli obiettivi che si vogliono raggiungere.
Anche processi complessi e tediosi come la pulitura industriale della ruggine da alcuni componenti in acciaio di un macchinario utilizzato in una catena di produzione oggi può essere ripensato così come altre operazioni come rimuovere una mano di vernice o uno strato di olio da pezzi metallici possono essere riviste. Generalmente queste operazioni richiedono l’impiego di solventi chimici pensati per essere impiegati in modo specifico per un determinato materiale. Spesso per l’azienda risulta più vantaggioso rimpiazzare il pezzo invece di cercare di allungarne la vita utile, anche se questo può comportare una spesa non da poco.
A proposito di rivoluzione 4.0 e di transizione ecologica negli ultimi anni il laser cleaning o pulitura laser è stata assorta come soluzione definitiva per tutti questi problemi. Vediamo perché è così importante e come funziona.
La pulitura laser è un processo specializzato adottato nel settore manifatturiero ed industriale sia come opzione per la preparazione delle superfici da lavorare, sia come processo da realizzare per la pulizia post-lavorazione di un pezzo. La pulitura laser viene utilizzata per preparare le superfici metalliche prima di operazioni come saldatura, verniciatura, incollaggio ed assemblaggio. In Italia il principale produttore di macchinari laser per operazioni di laser cleaning è l’azienda Evlaser, che fa parte del gruppo Radici.
Le aziende oggi privilegiano il laser rispetto ad altri metodi di pulitura come sabbiatura abrasiva, molatura o pulizia chimica, perché il laser può essere utilizzato in un’ampia varietà di applicazioni e materiali, ed è una tecnologia sostenibile e a basso impatto ambientale risultando sostenibile.
Vediamo ora nel dettaglio cos’è il laser cleaning. La tecnologia della pulitura laser agisce inviando impulsi di luce laser della lunghezza di nanosecondi verso una determinata superficie. Quando questo raggio interagisce con i contaminanti che assorbono la luce laser, i contaminanti o le particelle di rivestimento si trasformano in un gas o la pressione dell’interazione fa sì che le particelle si liberino dalla superficie. Queste particelle vengono estratte mediante un sistema di estrazione e filtrazione dei fumi per evitare il rilascio nell’aria di sostanze pericolose.
Dato che ciascun materiale possiede proprietà specifiche diverse e quindi legami molecolari diversi, la soglia di ablazione varia di conseguenza. Dunque per ottenere un buon risultato al momento di eliminare una patina di ruggine o vernice dalla superficie di un certo materiale, è di fondamentale importanza fare in modo che l’energia del raggio laser impiegato superi la soglia di ablazione del materiale su cui si sta lavorando. Per fare un esempio, se prendiamo in considerazione la soglia di ablazione della vernice scopriamo che è estremamente minore rispetto alla soglia di ablazione di metalli di uso comune come l’alluminio o l’acciaio. Lo stesso discorso si può applicare anche per le soglie di ablazione della ruggine e dell’olio rispetto alle soglie di diversi tipi di metalli. L’ampia differenza tra le due soglie di ablazione permette di vaporizzare in maniera efficace e completa la vernice senza correre il rischio di danneggiare l’acciaio che si trova nascosto al di sotto. I macchinari laser permettono all’operatore di impostare la soglia di pulizia desiderata per rimuovere specificamente il materiale prescelto. Il risultato è un livello di pulizia eccellente, anche quando si tratta di superfici complesse.
La pulitura laser è un processo utilizzato in vari ambiti industriali. Ad esempio nell’industria automobilistica viene impiegata per la rimozione dei residui di gomma bruciata dagli stampi dei pneumatici. In ambiti come oil & mining, energia e grandi opere, il laser cleaning viene usato per dare nuova vita a vecchi oleodotti, per la pulizia dei tubi nelle centrali nucleari e per progetti ancora più grandi come la rimozione della vernice da un ponte arrugginito e la preparazione della superficie prima della saldatura. Altri ambiti di applicazione di questa tecnologia laser sono la pulizia dei contatti nell’industria elettronica e la pulizia post lavorazione degli stampi impiegati nell’industria del packaging.
Abbiamo dunque chiarito come la procedura del laser cleaning sia un processo che impiega un semplice raggio laser per eliminare lo strato superficiale indesiderato da un determinato oggetto.
Questo processo ha il grande vantaggio di non richiedere l’impiego di materiali sussidiari e ciò rappresenta la grande svolta del laser. Basta un po’ di corrente elettrica e impostare la strumentazione in modo corretto per dare inizio al processo. Inoltre, dato che non è necessario impiegare prodotti chimici come i solventi industriali, non ci si ritrova tra i piedi alcun rifiuto o materiale di scarto alla fine della lavorazione. Questo implica anche un gran livello di sicurezza per i dipendenti mentre lavorano con la macchina laser, dato che queste sono pensate per adempiere agli standard di affidabilità e sicurezza più elevati.
