Laserrengöring och svetsning är en kombination som löser ett av verkstadsindustrins äldsta problem: en smutsig fog svetsar sig inte bra. När stålytan har rost, glödskal, olja eller gammal färg på sig blandas föroreningarna in i smältan och lämnar efter sig porositet, sprickor och en svag fog. Den traditionella lösningen, vinkelslip, stålborste eller lösningsmedel, dammar, sliter på grundmaterialet och tar tid. Lasern löser bort smutsen utan kontakt och lämnar en ren yta som är redo att svetsas.
I den här artikeln går vi igenom varför en fog bör rengöras före svetsning, hur laserrengöring förhåller sig till slipning och andra förbehandlingsmetoder, hur den avlägsnar oxid och olja, och hur det märks i svetskvaliteten. Du får också en praktisk bild av hur samma arbete utförs med W2M:s utrustning.
W2M Industries Oy är ett finländskt företag som grundades 2017. Produkterna tillverkas i Finland, och varje leverans inkluderar användarutbildning. Läs mer allmänt om laserrengöring.
Varför en fog rengörs före svetsning
Att rengöra en svetsfog före svetsning är grunden för kvalitetssäkring: en yta fri från oxid, rost, olja och färg är en förutsättning för en felfri, hållbar fog. En smutsig yta för in väte, syre och andra föroreningar i smältan, vilket orsakar porositet och inneslutningar.
Vid svetsning över en smutsig yta hamnar föroreningarna i smältan och därmed i den färdiga svetsen. Rost och glödskal innehåller syre, som bildar oxider och gasbubblor i smältan. Olja, fett och fukt för in väte, vilket orsakar vätesprickor, särskilt i höghållfasta stål. Färg och beläggningar brinner i ljusbågens hetta och ger upphov till både porositet och skadliga rökgaser. Slutresultatet syns på röntgenbilder och i hållfasthetsprov: porositet, inneslutningar och en försvagad fog.
Ytans renhet kan definieras och bedömas. I praktiken kommer kravet via svetsproceduren (WPS): ju mer krävande objektet är, desto mer exakt definieras utgångsytan. Ju mer krävande objektet är, desto högre renhetsgrad krävs, vilket ytterligare understryker vikten av förbehandling.
Förbehandling av fogen är avgörande här. Svetsfogen, det vill säga den fasade skarven mellan de delar som ska svetsas, är just det område där smältan tränger djupast in och där föroreningar orsakar mest skada. När fogens ytor och deras omgivning är rena lyckas rotsträngen och hela fogen håller. Laserrengöring når jämnt ner i fogens botten och fasningar, och till skillnad från en slipskiva eller slipband rundar den inte av fogens kanter på samma sätt.
Laser jämfört med slipning vid ytförbehandling
En fog kan rengöras på många sätt. De vanligaste metoderna är vinkelslip eller slipskiva, stålborste, blästring och kemisk lösningsmedelsrengöring. Nedan följer en jämförelse av hur laserrengöring förhåller sig till dessa. Jämförelsen är en generell översikt. Exakta värden beror på objektet, materialet och föroreningens tjocklek.
| Jämförelsepunkt | Laserrengöring | Vinkelslip / slipskiva | Stålborste | Blästring |
| Hastighet på fogen | Jämn, riktad | Snabb på liten yta, varierande | Långsam, arbetskrävande | Snabb på stor yta, förarbete tar tid |
| Ytskador | Inget mekaniskt slitage, grundmaterialet bevaras | Sliter ner och rundar av fogens kanter | Gör ytan grov, kan lämna borstrester | Gör ytan grov, sliter ner den |
| Damm och buller | Tyst, löst material går till utsug | Kraftigt buller, gnistor, damm | Damm, måttligt buller | Rikligt med damm och buller, kräver avskild lokal |
| Efterarbete | Litet, ytan ofta redo att svetsas direkt | Kantkontroll, gradning | Kontroll av borstrester | Städning av blästermedel, efterkontroll |
| Förbrukningsmaterial | Inget förbrukningsmaterial | Skivor och slipskivor slits | Borstar slits | Sand/media förbrukas kontinuerligt |
Laserrengöring är kontaktfri, kemikaliefri och kräver inget förbrukningsmaterial. Det är just detta som skiljer den från slipning, stålborstning och blästring: grundmaterialet slits inte ner, fogens kanter förblir vassa, och arbetet lämnar varken slipkorn eller lösningsmedelsrester på fogens yta.
Den praktiska skillnaden syns bäst vid fogens kanter. En vinkelslip är snabb på små ytor, men den sliter bort metall och rundar lätt av fogens fasning, vilket förändrar rotsträngens geometri. En stålborste är skonsammare men långsam, och lämnar ofta kvar en del oxid. Lasern avlägsnar ytskiktet jämnt utan att grundmaterialet slits ner. Samma utrustning hanterar både lätt avlägsnande av anlöpningsfärg och grövre avlägsnande av glödskal, beroende på hur inställningarna väljs för objektet.
Det avgörande talet är arbetsmomentets totalkostnad. Slipskivor, stålborstar och sand är återkommande inköp, och det avfall de ger upphov till måste hanteras. En laserrengörare har inget förbrukningsmaterial alls: när utrustningen väl är inköpt eller hyrd tillkommer ingen materialkostnad för varje rengjord fog. Dessutom är buller och damm betydligt lägre, vilket underlättar arbete i trånga utrymmen och inomhusmiljöer.
Avlägsnande av oxid och olja
Före svetsning måste två huvudgrupper av föroreningar avlägsnas från fogen: oxider (rost, glödskal, anlöpningsfärg) och organisk smuts (olja, fett, skärvätska, fukt). Laserrengöring avlägsnar båda med samma utrustning, om än via något olika mekanismer.
Avlägsnande av oxid bygger på ablation: fiberlaserns korta, kraftfulla pulser träffar ett tunt ytskikt som hettas upp så snabbt att oxiden lossnar och förångas. Eftersom rost, glödskal och rent stål reagerar olika på lasern kan en väl inställd laser avlägsna föroreningen utan att skada metallen under. Glödskal, det täta oxidskikt som bildas vid varmvalsning, är ett bra exempel: det är särskilt skadligt vid svetsning eftersom det innehåller syre och lossnar ojämnt vid slipning. Lasern avlägsnar glödskalet jämnt från fogens yta.
När det gäller olja och fett är mekanismen något annorlunda. Ett tunt organiskt skikt förångas och bränns bort av laserns energi, vilket lämnar ytan torr och ren utan lösningsmedel. Detta är en betydande fördel: traditionellt torkas en oljig fog av med lösningsmedel, vilket torkar långsamt, lämnar rester och ger upphov till lösningsmedelsångor. Med laser hanterar samma utrustning som avlägsnar oxid även detta steg.
När färg, zinkbeläggning eller olja förångas från en yta uppstår rökgaser, som bör fångas upp med punktutsug och som kräver andningsskydd. Bra information om hälsoeffekterna av svets- och rengöringsrök, och hur man begränsar dem, finns i Arbetshälsoinstitutets anvisningar. Laserrengöring är inte heta arbeten, så det kan utföras av en enda person. Metoden är dessutom mycket tyst. Lasern är däremot en högenergisk, reglerad teknik: arbetet utförs alltid med skyddsglasögon och andningsskydd, enligt arbetsinstruktionerna. Därför ingår användarutbildning och introduktion i varje leverans från W2M.
En praktisk tumregel är värd att komma ihåg: ju tjockare och tätare föroreningen är, desto mer effekt eller fler överfarter krävs. Lätt flygrost eller anlöpningsfärg lossnar med lätta inställningar, medan tjockt glödskal kräver mer energi. Exakta effektnivåer och avsökningshastigheter beror på utrustningsmodell och objekt.
Förbättrad svetskvalitet
Nyttan av ytförbehandling syns direkt i svetskvaliteten. När fogen och dess omgivning har laserrengjorts före svetsning förbättras svetskvaliteten på flera mätbara sätt.
Färre porer och inneslutningar. När syrehaltig oxid och vätebärande olja har avlägsnats från ytan kan varken gas eller fasta föroreningar komma in i smältan. Detta minskar porositet och inneslutningar, som hör till de vanligaste svetsfelen och syns vid röntgenkontroll.
Bättre inträngning och bättre rotsträng. En ren, jämn fog låter ljusbågen eller laserstrålen tränga in på ett kontrollerat sätt. Rotsträngen, den första strängen som svetsas i roten, lyckas bättre när det inte finns glödskal i fogens botten och kanten inte har rundats av vid slipning.
Jämnare och repeterbara resultat. Laserrengöring är en kontrollerad och repeterbar process: samma inställning ger samma renhetsgrad från detalj till detalj. Detta är viktigt i serieproduktion och vid procedurprovning, där resultatet måste kunna dokumenteras.
Mindre efterbehandling. När förbehandlingen är ren blir även efterbehandlingen av svetsen lättare. Samma utrustning fungerar i båda ändarna av processen: den lämpar sig både för förbehandling av ytor före svetsning och för rengöring av svetsfogar efteråt. På rostfritt stål är efterrengöring särskilt viktig, eftersom den anlöpningsfärg som svetsningen lämnar efter sig, en oxiderad zon, försämrar ytans korrosionsbeständighet.
I procedurprovning och kvalitetssäkring vid svetsning är ytförbehandling en del av det godkända förfarandet. Procedurprovning för lasersvetsning behandlas till exempel i standarden SFS-EN ISO 15614-11.
Kombinerad rengöring och svetsning med W2M:s utrustning
Tillsammans bildar laserrengöring och lasersvetsning ett naturligt arbetspar i många industriella miljöer: först rengörs fogen, sedan svetsas den, och ofta rengörs fogen ännu en gång efteråt för att avlägsna anlöpningsfärg. W2M:s fördel är att du får båda maskinerna, utbildningen och servicen från samma företag.
Rengöringssidan. Alla W2M:s rengöringsutrustningar är fiberlasrar; skillnaden ligger i pulsläge och effektklass. W2MCF-serien av flyttbara fiberlaserrengörare, med MOPA-puls, lämpar sig för förbehandling av fogar som kräver känsligt och precist arbete. För tungt arbete på stora ytor finns W2MCW-serien, där strålen är kontinuerlig (CW). De lättaste minirengörarna väger bara omkring 7 kg.
W2M var först på marknaden med att introducera minilaserrengörare, med priser från 5 500 euro (0 % moms). Detta förde in fogrengöring i en flyttbar, handhållen utrustningsklass som passar både fältarbete och verkstad.
Svetssidan. De handhållna lasersvetsmaskinerna W2M-CW1000H (1 kW) och W2M-CW2000H (2 kW) svetsar alla metaller 2–10 gånger snabbare än traditionell bågsvetsning. En kombinerad arbetskedja innebär att samma operatör kan rengöra och svetsa med samma skyddsutrustning, utan en separat förbehandlingsstation.
Osäker på om laserrengöring passar för att förbehandla dina fogar? Hyr utrustningen för ett projekt, testa den på ditt eget objekt och bestäm dig först efteråt. I hyran ingår användarutbildning och introduktion. Läs mer: uthyrning av laserrengöringsutrustning.
Testa innan du köper
Laserrengöring och lasersvetsning som arbetspar är precis den typ av helhet som bäst utvärderas på det egna objektet: ditt eget stål, din egen fog, din egen rost. Därför lönar det sig att testa innan du köper.
Begär en demo eller hyr utrustningen. Beskriv vilken typ av metall du arbetar med och hur tjock oxiden eller oljan är, så rekommenderar vi rätt modell och pulstyp. Du får fullständig användarutbildning och introduktion, och du testar laserrengöring på dina egna fogar. Uthyrning är ett praktiskt första steg innan en investering.
Begär en offert eller hyr utrustningen →
Vanliga frågor
Varför måste en svetsfog rengöras före svetsning?
En smutsig yta för in syre, väte och andra föroreningar i smältan, vilket orsakar porositet, inneslutningar och sprickor. Rost och glödskal innehåller syre, olja och fukt tillför väte, och färg brinner i ljusbågen. En ren fog är en förutsättning för en felfri, hållbar fog, och renhetskravet dokumenteras vanligtvis i svetsproceduren.
Hur fungerar kombinationen av laserrengöring och svetsning?
Samma operatör rengör fogen med en laserrengörare och svetsar den med en lasersvetsmaskin, med samma skyddsutrustning. Ofta rengörs fogen även efter svetsning för att avlägsna anlöpningsfärg. W2M levererar båda maskinerna, utbildningen och servicen under samma tak, så hela kedjan är kontrollerad och dokumenterad.
Skadar laserrengöring fogens kanter eller grundmetallen?
Nej, förutsatt att fiberlasern är korrekt inställd. Till skillnad från en vinkelslip sliter en laser inte mekaniskt bort metall eller rundar av fogens fasning. Oxid och rent stål reagerar olika på lasern, så en väl inställd laser avlägsnar föroreningen samtidigt som grundmaterialet och fogens geometri förblir intakta.
Avlägsnar lasern både oxid och olja med samma utrustning?
Ja. Oxider, rost och glödskal avlägsnas genom ablation, och ett tunt lager olja eller fett förångas av laserns energi. Samma utrustning hanterar båda utan en separat lösningsmedelstvätt, så förbehandlingen av fogen sker i ett arbetsmoment i stället för två.
Är laserrengöring säkert före svetsning?
Metoden är kontaktfri, använder inga kemikalier, räknas inte som heta arbeten och kan utföras av en person. Lasern är dock högenergisk, så arbetet utförs alltid med laserskyddsglasögon och andningsskydd. Förångat material bör fångas upp med punktutsug. Användarutbildning och introduktion ingår i varje leverans från W2M.
Vilka material lämpar sig laserrengöring av fogar för?
Laserrengöring lämpar sig bland annat för stål, rostfritt stål och gjutjärn. Den används för att avlägsna rost, glödskal, oxid, anlöpningsfärg och olja före svetsning, samt anlöpningsfärg efter svetsning. Beskriv materialet och föroreningen, så bedömer vi lämpligheten och rätt pulstyp.
Hur snabb är laserförbehandling av fogar?
Hastigheten beror på föroreningens tjocklek, utrustningens effekt och objektet, så ingen entydig siffra kan anges. Fördelen märks tydligast vid fogars fasningar och ojämna ytor, där slipning skulle vara långsammare och slita ner grundmaterialet.
Lönar det sig att köpa egen utrustning för fogrengöring, eller att hyra?
Om förbehandlingsarbete utförs kontinuerligt betalar en egen utrustning sig själv, eftersom det inte finns något förbrukningsmaterial. Vid ett engångsbehov eller säsongsbehov kan uthyrning vara det mer förnuftiga valet.