L’une des applications les plus importantes du nettoyage laser est l’élimination de la rouille. La rouille est une fine couche d’oxyde qui peut se former à la surface d’un métal. Les méthodes traditionnelles d’élimination de la rouille comprennent le ponçage, le traitement chimique, le sablage, le nettoyage cryogénique, etc. Ces méthodes sont soit très chronophages, soit ont un impact environnemental important.
Lors du décapage de la rouille par nettoyage laser, aucune force importante n’est générée susceptible de disperser les résidus dans l’environnement, ce qui permet de nettoyer de grandes surfaces rapidement. Par exemple, il est possible de décaper entièrement la carrosserie d’une voiture jusqu’à la tôle nue en une heure. Pour éliminer la rouille par faisceau laser, un pistolet laser est pointé sur la couche de rouille et déplacé lentement sur la surface. Le faisceau effectue des allers-retours très rapides, couvrant une largeur de 5 à 15 cm. Les impulsions laser brèves mais très concentrées augmentent rapidement la température de la couche de rouille. Ce chauffage rapide et intense a deux effets :
La couche de rouille est chauffée fortement en très peu de temps, ce qui provoque son évaporation. Ce procédé élimine la majeure partie des contaminants dus à la rouille. Plus la couche de rouille est fine, plus la quantité éliminée est importante. Cette évaporation produit des gaz qui sont extraits par le pistolet laser. Ces gaz sont ensuite filtrés. L’air purifié est rejeté par le système d’échappement, permettant ainsi de travailler à l’intérieur des bâtiments et même dans des espaces restreints.
Le chauffage rapide de la couche de rouille a également un second effet intéressant : la création d’une petite onde de choc thermique. Il s’agit essentiellement d’une forte vibration provoquée par la chaleur locale et la différence de température avec l’environnement immédiat. Cette vibration agit comme un mini-pied-de-biche, détachant les plus gros morceaux de rouille de la couche sous-jacente. Une très fine couche se forme entre la surface métallique et la couche de rouille ; cette couche se dilate rapidement et repousse la rouille lors de sa dilatation.
Avec une couche de rouille très fine, celle-ci aura déjà disparu avant que cet effet ne puisse se produire, mais avec des couches de contamination plus épaisses et de gros morceaux de rouille, cet effet sera très visible.
Cependant, ne vous inquiétez pas des particules projetées, contrairement à ce qui se produit lors de l’ébavurage. Généralement, les particules détachées sont projetées à 10-20 cm de hauteur avant de retomber au sol. C’est pourquoi le décapage de la rouille au laser est particulièrement adapté aux endroits où la zone environnante ne doit pas être contaminée par des poussières. Ce risque existe avec le ponçage ou le nettoyage cryogénique.
L’explication ci-dessus pourrait vous avoir laissé croire que la chaleur intense réchaufferait également considérablement le métal sous-jacent, allant jusqu’à le déformer ou à modifier ses propriétés de surface. Rien n’est plus faux.
Vous pouvez généralement poser votre main sur la surface nettoyée immédiatement après le nettoyage laser. Nous mesurons des augmentations de température de 40 à 60 °C, ce qui est tout à fait normal. Voici pourquoi : le faisceau laser est absorbé par la couche de rouille mais réfléchi par la couche métallique sous-jacente. Cette réflexion fait que le faisceau pénètre à nouveau dans la couche de rouille, mais pas dans la couche métallique sous-jacente. Cela explique également pourquoi le nettoyage laser est très efficace sur les supports qui réfléchissent la lumière dans une certaine mesure. En revanche, l’élimination des contaminants d’une surface noire mate sera plus difficile par nettoyage laser.