Eine der wichtigsten Anwendungen der Laserreinigung ist die Rostentfernung. Rost ist eine dünne Schicht oxidierten Materials, die sich auf der Außenseite einer Metalloberfläche bilden kann. Traditionelle Methoden zur Rostentfernung umfassen Schleifen, chemische Behandlung, Sandstrahlen, Trockeneisstrahlen usw. Diese Methoden sind entweder sehr zeitaufwändig oder belasten die Umwelt erheblich.
Beim Entfernen von Rost mit Laserstrahlen entstehen keine großen Kräfte, die den entfernten Schmutz in die Umgebung verteilen würden. Dadurch können große Flächen in kurzer Zeit gereinigt werden. Beispielsweise kann man eine Autokarosserie innerhalb einer Stunde bis auf das blanke Metall abtragen. Um Rost mit Laserstrahlen zu entfernen, wird eine Laserpistole auf die Rostschicht gerichtet und langsam darüber bewegt. Der Strahl bewegt sich sehr schnell hin und her und deckt dabei eine Breite von 5 bis 15 cm ab. Die kurzen, aber stark fokussierten Laserpulse erhöhen die Temperatur der Rostschicht rasch. Diese schnelle und intensive Erwärmung hat zwei Effekte:
Die Rostschicht wird in kürzester Zeit stark erhitzt und verdampft. Dadurch wird der Großteil der Rostverunreinigungen entfernt. Je dünner die Rostschicht, desto größer ist der Abtrag. Beim Verdampfen entstehen Gase, die von der Laserpistole abgesaugt werden. Diese Gase werden anschließend durch verschiedene Filter geleitet. Die saubere Luft entweicht aus der Abluftanlage, sodass Arbeiten in Gebäuden und selbst in engen Räumen möglich sind.
Die schnelle Erwärmung der Rostschicht hat noch einen zweiten interessanten Effekt: Es entsteht eine kleine thermische Schockwelle. Dabei handelt es sich im Wesentlichen um eine starke Vibration, die durch die lokale Hitze und den Temperaturunterschied zur unmittelbaren Umgebung verursacht wird. Diese Vibration wirkt wie ein Mini-Brecheisen, das die größeren Roststücke von der darunterliegenden Schicht abbricht. Zwischen der Metalloberfläche und der Rostschicht bildet sich eine sehr dünne Schicht, die sich schnell ausdehnt und dabei die Rostschicht wegdrückt.
Bei einer sehr dünnen Rostschicht ist der Rost bereits verdunstet bevor dieser Effekt auftreten kann, bei dickeren Schmutzschichten und großen Rostbrocken ist dieser Effekt jedoch deutlich spürbar.
Machen Sie sich jedoch keine Sorgen über herumfliegende Partikel, wie sie beim Entgraten auftreten. Typischerweise springen die losen Partikel 10–20 cm weit und fallen dann zu Boden. Deshalb eignet sich die Laser-Rostentfernung auch sehr gut für Bereiche, in denen die Umgebung nicht durch herumfliegenden Staub verunreinigt werden darf. Dies ist beim Schleifen oder Trockeneisstrahlen der Fall.
Die obige Erklärung könnte den Eindruck erweckt haben, dass die intensive Hitze auch das darunterliegende Metall deutlich erwärmt, es vielleicht sogar verformt oder seine Oberflächeneigenschaften verändert. Nichts könnte ferner von der Wahrheit sein.
In der Regel können Sie Ihre Hand unmittelbar nach der Laserreinigung auf die gereinigte Oberfläche legen. Wir messen Temperaturanstiege von 40 °C bis 60 °C, daher besteht kein Grund zur Sorge. Der Grund dafür ist folgender: Der Laserstrahl wird von der Rostschicht absorbiert, aber von der darunterliegenden Metallschicht reflektiert. Durch diese Reflexion dringt der Strahl zwar wieder in die Rostschicht ein, nicht jedoch in die darunterliegende Metallschicht. Dies erklärt auch, warum die Laserreinigung auf Substraten, die Licht bis zu einem gewissen Grad reflektieren, sehr gut funktioniert. Die Entfernung von Verunreinigungen von einer mattschwarzen Oberfläche ist daher mit der Laserreinigung schwieriger.