Лазерная очистка: особенности и перспективы технологии
Чем сложнее и филиграннее металлические изделия, которые появляются на российском рынке, тем меньше вопросов у пользователей к технологии лазерной очистки металла. Напомним, ещё пару лет назад общественность активно искала подвохи и минусы у этой методики.
Сейчас именно такая очистка — на вес золота: она помогает быстро вернуть первозданный вид формам для литья в металлургии, подготовить срезы листов к сварке, удалить краску и ржавчину. Вместе с производителями лазерных установок сегодня выясняем, каковы перспективы технологии.
Спойлер — самые радужные. Сейчас способ очистки металла при помощи луча переживает бурное развитие. От нишевого решения для узкоспециализированных применения он семимильными шагами добрался до звания общепризнанного «стандарта».
Кому подойдёт технология?
Лазерная очистка металла востребована на предприятиях самых разных отраслей. В машино- и автомобилестроении её применяют для удаления ржавчины и подготовки поверхности для сварки.
В авиа- и судостроении — для бережной очистки алюминия и композитов. В энергетике — для обслуживания теплообменников, турбин и труб. В металлообработке — для восстановления штампов и пресс-форм. Также лазер широко востребован в сфере реставрации исторических объектов и в производстве электроники, где важны высокая точность и безопасность.
А в мае 2025 специалисты доказали высокую эффективность этого метода в атомной промышленности и работе с радиоактивными отходами (РАО). На базе АО «Ангарский электролизный химический комбинат» провели презентацию мобильной технологии лазерной дезактивации поверхностей металлических изделий, оборудования и материалов, загрязнённых радиоактивными веществами. Для объективности на процедуру очистки были представлены фрагменты металлических РАО различных форм и размеров из углеродистой, нержавеющей стали, алюминиевого сплава.
Лазерный комплекс показал, что большинство дезактивированных фрагментов РАО можно полностью очистить от радионуклидов. Наибольшую эффективность технология показала при обработке углеродистой и нержавеющей стали. На алюминиевом сплаве результативность дезактивации снизилась.
ООО «Станкопром» (LASERCUT), например, одно из первых в стране, кто реализовал проект лазерной очистки мощностью 6 киловатт. На выставке «Металлообработка» в 2025 году такой технологии не было представлено.
Преимущество методики в том, что она обрабатывает большие площади. Зачастую именно это становится решающим фактором при выборе способа чистки. Например, для очистки кораблей пескоструйная обработка будет более эффективной. Но для каждой задачи есть своё решение.
Выдерживает ли лазер сравнение с другими способами очистки?
Лазерная технология считается самым современным бесконтактным методом удаления ржавчины, окислов, краски и прочих загрязнений с поверхности металла. Существует ещё три вида ректификации: механическая (загрязнения удаляются физически), пескоструйная (на ржавчину воздействует песок и прочий гранулят), а также химическая (эффективность процесса обеспечивают растворители и химикаты).
Логичнее всего сравнивать виды производственного «клининга» по заданным критериям. К примеру, в вопросах сохранности металла лидирует лазер. Оптоволоконный пучок удаляет только загрязнения, не повреждая изделие, позволяет регулировать глубину очистки (до 5‒10 мкм), а также взаимодействовать с тонкими и сложными деталями. Та же самая механическая обработка при помощи щётки или шлифовки может царапать или деформировать поверхность. А химикаты иногда разъедают металл.
Если рассматривать процесс удаления ржавчины с точки зрения динамики, то лазер может расправляться с грязью со скоростью до 700 см2/мин, не требует специализированной подготовки поверхности, и этот процесс легко интегрировать в производство, что тоже не отнимет много времени. Пескоструйная обработка требует ресурса на засыпку абразива и уборки после процедуры. Химическая очистка может занимать часы из-за необходимости нейтрализации реагента.
Если перед производителем стоит задача обеспечить высокую точность и сохранность материала, оптоволоконные лучи можно назвать незаменимым инструментом. В случае удаления тяжёлых загрязнений, таких как ржавчина или масло, можно отдать предпочтение традиционным методам.
Делаем вывод: пескоструйная обработка не подходит для хрупких материалов, химическая очистка может быть опасна для цветных металлов, механические способы категорически не подойдут для металлических изделий сложной формы. Лазер — дорогостоящее удовольствие для работы с крупными дефектами.
Представители официального поставщика лазерных систем HL в России, ООО «СТМ», отмечают среди достоинств оборудования возможность круглосуточной работы системы без перегрева и простоев.
«Кроме того, эксплуатационные затраты минимальны: не требуются химия или абразив, отсутствуют расходные материалы. Оборудование компактное, удобное в размещении и может применяться даже в труднодоступных местах, обеспечивая точность и безопасность обработки», — объясняет генеральный директор ООО «СТМ» Сергей Масюков.
Как подобрать оптимальные параметры лазера для очистки?
Сергей Масюков предлагает обратить внимание на технологию импульсной лазерной очистки с короткими или ультракороткими импульсами. При этом способе очень высокая мощность достигается за максимально ограниченное время заряда. Луч воздействует только на загрязнённый слой.
«Такая методика обеспечивает высокую точность и безопасность, минимизирует тепловое воздействие на металл и позволяет обрабатывать различные типы загрязнений без необходимости перенастройки оборудования. Лазерные системы HL оснащены интеллектуальными модулями управления, что позволяет адаптировать их к конкретным производственным задачам», — перечисляет г-н Масюков.
Директор по маркетингу ООО «Технограв», компании — официального поставщика лазерных систем Senfeng, Виталий Жигарев считает, что при выборе оптимальной методики очистки металла важно обратить внимание на более дешёвые в эксплуатации CW-лазеры.
«Такие установки генерируют непрерывный лазерный луч, эффективно удаляют стойкие загрязнения на поверхности значительной площади. Например, на крупных производствах технологию применяют для очистки металлоконструкций большой площади, гребных винтов, турбин, трубопроводов большого диаметра и тому подобных изделий», — поясняет Виталий Жигарев.
К главным преимуществам CW-технологии относятся: способность быстро снять толстый слой различных загрязнений, достаточно низкие затраты на эксплуатацию относительно импульсных установок; экологичность — никаких агрессивных химических веществ; простота эксплуатации и обслуживания.
Кстати, в ассортименте продукции компании «Технограв» присутствуют компактные промышленные ручные аппараты лазерной очистки мощностью 1,5‒3 кВт с водяным охлаждением. Их часто применяют в мелкосерийном производстве, в небольших мастерских, СТО, ремонтных базах и на средних промышленных предприятиях.
Эти аппараты не требуют сложного технического обслуживания, отличаются простотой управления. Они позволяют очищать металлические детали не самых простых форм и конструкций, вести мониторинг процесса (контроль качества) в режиме реального времени. Также систему можно использовать для подготовки поверхностей перед сваркой и для очистки сварочных швов.
Оптимальные скорость и точность лазера для обработки металла зависят от материала и степени загрязнения, считает эксперт из ООО «СТМ».
«В системах HL достигается скорость обработки до 50 мм/м. Благодаря возможности расширения лазерного луча до 300 мм, значительно увеличивается производительность обработки, что особенно актуально в условиях массового производства. Точность позиционирования луча достигает 0,01 мм, и это важно при работе с деликатными или сложными элементами», — говорит Сергей Масюков.
«Актуальна даже не скорость, а ширина сканирования. Например, у промышленных ручных передвижных аппаратов Senfeng для лазерной очистки ширина сканирования составляет от 10 до 300 мм. Диапазон регулировки мощности — от 10 до 100%», — дополняет Виталий Жигарев.
Ещё одно преимущество лазерной очистки — вариативность. Регулируя частоту лазерного излучения, с металла можно удалять не только ржавчину, но и краску.
Предприятия, например, из пищевой промышленности, чистят напыление на зеркальных поверхностях, на латуни, на меди и так далее. Для точной настройки лазерного излучения требуются особые параметры. Лазерная очистка делится на два типа: непрерывное и импульсное излучение. Импульсный метод более точен и позволяет регулировать частоту.
Можно настроить лазерную чистку таким образом, чтобы она счищала загрязнения с самых деликатных поверхностей, не трогая основу. Именно благодаря своей вариативности лазерная чистка настолько популярна во многих отраслях. То есть она нужна и тем, кто чистит ржавчину, и тем, кто чистит краску, и тем, кто чистит грязные напыления.
Каковы одни из самых масштабных кейсов лазерной очистки?
Часть клиентов ООО «СТМ» приобрели оптоволоконные системы обработки и сварку 4 в 1, где также встроена функции удаления загрязнений от HL. Отзывы пользователей говорят о высокой эффективности очистки, простоте интеграции и существенном снижении затрат на обслуживание оборудования. Среди компаний, выбравших лазерную очистку HL, — ООО ГК «Стальстройтехнологии», «Металлпромкомплект», Metall X, «Евролифтмаш» и другие предприятия. Они используют лазерные установки как для регулярной технической обработки, так и в рамках модернизации производственных линий.
У компании «Технограв» самый удачный опыт внедрения системы в состав технологической линии по изготовлению сельхозтехники был с заказчиком из Барнаула. Тот поставил задачу ускорить производство и расширить ассортимент выпускаемой продукции без значительного увеличения затрат. В итоге ему укомплектовали цеха лазерным станком Senfeng для резки листового металла, лазерными аппаратами для сварки и очистки, листогибочным прессом Teslamak. Линия для производства листового металла стала выглядеть так: резка, очистка, гибка, сварка, выпуск готовых изделий.
Объёмы выпуска увеличились (производство стало быстрее), предприятие смогло брать заказы на сложные изделия. Компания заняла уверенные позиции на своем рынке в регионе и создала новые рабочие места. На линиях выпуска — не только стандартные детали, но и продукция по запросу клиентов. Это дало конкурентное преимущество и позволило выйти на новых заказчиков.
Удовольствие всё ещё дорогое
Аналитический срез рынка лазерных систем для обработки материала показывает, что цены на рынке стартуют от 600 тысяч рублей и доходят до 4 миллионов. Для сравнения, оборудование для механической очистки стоит от 250 тысяч рублей.
Выбор нужно сделать, опираясь на задачи производства. Но не стоит забывать, что не каждая система прошлого поколения легко автоматизируется и интегрируется в современные производственные процессы со станками с ЧПУ, роботизированными манипуляторами и конвейерными линиями.
Лазерное оборудование поддерживает программируемые траектории движения, адаптивную регулировку мощности и дистанционный контроль. Это, в свою очередь, позволяет организовать непрерывную очистку в режиме 24/7 без участия оператора, повышая производительность и стабильность процессов.
Чтобы автоматизировать процесс чистки, многие компании используют роборуку, на которую можно установить лазерную сварку, чистку или маркер. Есть решения с конвейерными лентами. Это позволяет автоматизировать процесс очистки без участия оператора. Конвейерная лента фиксируется в статичном положении, а поверхность движется и очищается. Таким образом, обойтись без оператора можно легко. Учитывая ситуацию на рынке труда, этот тренд будет только усиливаться.
Денис Иванов, исполнительный директор ООО «Станкопром» (LASERCUT)
«Лазерная очистка и сварка востребованы благодаря своей универсальности. Например, на производстве часто используют пескоструй, но для сложных и труднодоступных мест лучше подходит лазерная очистка. Она позволяет быстро и эффективно очистить конструкции внутри и снаружи, часто за один-два прохода.
Один из наших клиентов использует метод криобластинга — очистку сухим льдом. Этот метод подходит для подготовки проводки и конструкций для дальнейших работ. Лазерная очистка служит дополнением.
Эта технология, как и сварка востребована в экстремальных условиях. Например, мы одни из немногих в мире, кто поставил лазерное оборудование на станцию в Антарктиде. Там его используют для чистки платформ для ГСМ. Эти платформы — старые конструкции, созданные ещё в Советском Союзе. Сварка не только чистит, но и режет металл. Затем конструкции сваривают в новые формы, а после этого снова очищают. Именно вариативность и универсальность делают эти технологии популярными».
Текст: Надежда Белозерская
