Procédé de décapage par laser

Quand la science-fiction devient réalité !

évolution technologique

Peu après l’invention du LASER et sa mise en pratique industrielle dans les années 70, les applications de nettoyage/décapage sans contact ont vu le jour. L’innovation continue a depuis diminué grandement le volume des sources LASER. Leurs rendements énergétiques devenant plus élevés, la taille des refroidisseurs a diminué d’autant, ce qui permet aujourd’hui de déplacer facilement les équipements sur les lieux d’interventions au plus près des besoins.

Ainsi il y a 20 ans une source laser en laboratoire de recherches, pouvait encore occuper plus de 20m3 et nécessiter des quantités très importantes d’eau de refroidissement et une maintenance très pointue et des alignements optiques par miroirs.

Aujourd’hui l’avènement des sources à fibre optique permet de transporter le faisceau lumineux très facilement et avec des rendements énergétiques qui ont plus que triplé.
Selon le modèle on peut même voir des équipements portatifs en version sac à dos !

Les équipements polyvalents nécessitent juste une alimentation domestique en 230V50Hz alors que les plus puissants auront tout de même besoin d’une alimentation industrielle en 400V triphasée tout en restant déplaçables assez facilement sur roulettes. Le tout sans apport d’air comprimé ou d’autre gaz industriel.

Retirer la rouille ou divers polluants juste avec de la lumière, comment ça marche ?

Le principe de décontamination par LASER est basé sur plusieurs effets physiques de l’interaction entre la lumière LASER (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) et le subjectile à nettoyer.

Une fois généré dans ce qu’on appelle une cavité raisonnante (formée ici par la fibre optique ‘’mère’’ pompée optiquement par des diodes de puissance) au sein de la source LASER, le faisceau de lumière cohérente va percuter de façon concentrée et très répétitive la surface sur laquelle des couches de pollutions sont à retirer.

En savoir plus

Chaque matière possède un seuil ablatif de densité d’énergie. Ainsi comme la plupart des couches superficielles ont un seuil inférieur à celui de la matière qui les supporte, le nettoyage peut avoir lieu sans risque d’endommager la surface de métal, de pierre, de bois*, ou même de papier* qui se trouve en dessous des couches à retirer.

Le faisceau laser est tellement concentré (plusieurs centaines de kilowatts sur moins d’un mm2) que la matière à retirer est très rapidement vaporisée (quelques dizaines de nanosecondes). Ce nuage de vapeur est lui-même chauffé par les tirs répétitifs à grande cadence (jusqu’à plusieurs centaines de milliers de fois par seconde). Ceci le transforme en plasma qui va alors se dilater très rapidement et se détendre en créant une onde de choc acoustique. Cette onde de choc va se propager rapidement et être réfléchie sur la couche sous-jacente plus dure, ce qui va littéralement craquer la matière. Il ne reste plus alors qu’à aspirer par dépression ce nuage au moyen d’un aspirateur industriel à haute efficacité.

* sur les subjectiles combustibles, des essais préalables peuvent être nécessaires pour valider la faisabilité, le procédé de décapage par LASER étant un procédé thermique, des risques de brûlures superficielles subsistent.