CoolLaser

クーレーザー

サビ除去、下地処理の技術を
革新する最先端のレーザー技術

レーザー出力
最大

5.4 kW

高速
回転照射の

特許技術

(Core Technology)

( 01 )

高速円回転照射と
5kWを超える世界最高峰の高出力

特許技術である高速円回転照射技術を採用することで、レーザー切断や溶接に使用される高出力レーザーの搭載を可能にしました。
一点に集光した高強度のレーザー光を対象物に瞬間的に照射することで、表面にあるサビや塗膜を瞬間的に溶融、蒸散、熱破砕により除去します。

Innovative Laser

( 02 )

照射条件を最適化
効率と品質を両立する照射プロセス

従来のレーザークリーニング装置では対象物を不必要に加熱し、熱ダメージを与えることがありました。私たちは、照射条件の最適化により、レーザーのエネルギーを効率よく表面除去に利用し熱ダメージを抑制した、高効率・高品質の照射プロセスを実現しました。

Verification image

従来技術

新技術

( 03 )

研削材を使用しないクリーンな工法が
集塵システムでさらにクリーンに

CoolLaser®は、研削材を用いるブラストとは異なりレーザー光によって除去を行うため、発生する粉塵量が極めて少ない工法です。

さらに、集塵システムが発生した粉塵を速やかに回収することで、クリーンな環境で作業をすることが可能です。

( 04 )

現場の使い勝手を一番に
作業工具のようなレーザーヘッド

橋梁や鉄塔などの現場は、狭く入り組んだところばかりです。そのなかで使用されるレーザーヘッドは、使う人のことを考えたものでなければなりません。

(System)

SYSTEM
Overview

システム概要

CoolLaser®は、ウィング車に搭載して屋外で使用できる設計となっており、現場まで運搬してウィングを開ければ、そこでレーザーの照射が可能です。

CoolLaserのシステム概要図。左から4thウィング車に搭載されたコンプレッサー、レーザー発振モジュール、トランスがあり、光ファイバー信号線で操作パネル、レーザーヘッドに接続。監視員と作業員がシステムを監視・操作する様子が図解されている。 CoolLaserのシステム概要図。左から4thウィング車に搭載されたコンプレッサー、レーザー発振モジュール、トランスがあり、光ファイバー信号線で操作パネル、レーザーヘッドに接続。監視員と作業員がシステムを監視・操作する様子が図解されている。
CoolLaserのシステム概要図。左から4thウィング車に搭載されたコンプレッサー、レーザー発振モジュール、トランスがあり、光ファイバー信号線で操作パネル、レーザーヘッドに接続。監視員と作業員がシステムを監視・操作する様子が図解されている。 CoolLaserのシステム概要図。左から4thウィング車に搭載されたコンプレッサー、レーザー発振モジュール、トランスがあり、光ファイバー信号線で操作パネル、レーザーヘッドに接続。監視員と作業員がシステムを監視・操作する様子が図解されている。

(Advantage)

Key
Benefits

導入メリット

( 01 )

産廃処理費・CO2排出量を98%低減

他工法と異なり研削材や水を使わないため、作業による廃棄物は除去対象物のみです。特に、除去対象物に鉛やPCB等が含まれている場合、有害物質に汚染された廃棄物を増やさず、その利点がより活かされます。

※サンドブラスト工法による塗膜除去時の研削材40kg/㎡÷(塗膜1kg/㎡+研削材40kg/㎡)=98%削減。出典:喜畑友美・佐々木泰崇 (2016) 「循環式エコクリーンブラスト工法による鉛・PCB有害物質を含む産業廃棄物の削減効果」

( 02 )

サビの再発原因となる塩分を98%除去

塩分はサビの大きな原因です。CoolLaser®は塩分の除去率が極めて高く、サビの再発を抑えます。塗り替えた塗装の耐久性が高まり、ライフサイクルコストの低減に大きく貢献します。

※レーザーハイブリッド(CoolLaser+カップワイヤ)工法0.6mg/㎡÷サンドブラスト工法35.4mg/㎡=98%削減。出典:土木新技術ショーケース2023 in東京(開催日:2023/09/27 主催:国立研究開発法人土木研究所)「レーザーによる表面処理技術を活用した素地調整技術」

( 03 )

鉛・PCBの飛散量の大幅な低減

CoolLaser®は、工法の特徴から粉塵の飛散が少なく、さらに集塵システムが発生した粉塵を速やかに回収することで、作業現場の粉塵濃度を低く抑えます。除去対象物に鉛やPCB等が含まれている場合は、その濃度も大幅に低減することができます。

※CoolLaser使用時の鉛濃度2.4mg/㎥÷動力工具(ダイヤモンドツール)使用時61mg/㎥=96%削減。出典:自社施工での測定結果

(Case)

Examples
of Use

導入事例

( 01 )

道路橋の補強工事における部材取付箇所の塗膜剥離

養生の簡易化と産廃物の減容化

点在する70箇所の塗膜剥離作業には従来、約1週間を要していましたが、CoolLaserを導入してもらうことで粉じんの発生を大幅に抑え、養生作業を簡素化することができました。さらに、剥離片などの廃棄物も減容化され、清掃工程や産業廃棄物の処分工程を効率化。結果として全体の工程を短縮し、わずか3日間で作業を完了しました。

( 02 )

通信用大型構造物での錆除去と塗膜剥離

高所作業車を用いて大型構造物で施工

高さ40mの通信用大型構造物は、衛星追尾機能のある構造上、足場の設置が不可能な環境でした。このため従来のブラストなどの一種ケレンは実施できませんでしたが、CoolLaserを導入してもらうことで簡易な養生で一種ケレン相当の塗膜剥離が可能となり、高所作業車による施工が実現しました。沿岸部特有の塩害に対しても塩分を除去することで、構造物の延命化に貢献しています。

( 03 )

橋梁の塗り替え工事における素地調整

CoolLaserのみで一種ケレン相当の処理を実施

従来は「塩分除去→塗膜剥離→錆除去→素地調整」の各工程ごとに機材の入れ替えを行い、養生や検査にも多くの時間とコストがかかっていました。しかし、CoolLaserを導入してもらうことで、1台の装置で塩分・旧塗膜・錆を同時に除去し、Sa2.5相当の素地調整を一工程で仕上げました。化学薬剤を用いず、粉じんや産業廃棄物も大幅に削減することで、従来比で工期を短縮し、コストも大幅に削減しました。

External Evaluations 外部評価

( 01 )

回転式レーザー素地調整工法(CoolLaser®工法)が、NETIS(NewTechnologyInformationSystem、新技術情報提供システム)に登録されました

( 02 )

「革新的社会資本整備研究開発推進事業」(IRAIM)で審査合格

(Faq)

Q. CoolLaserはⅠ種ケレンですか?
A.

政府出資を活用した研究委託制度である革新的社会資本整備研究開発推進事業に採択され、国立研究開発法人土木研究所の支援を受けて、CoolLaserを用いて除錆度・表面粗さ・付着塩分量について、施工品質がⅠ種ケレンの管理目標をすべて満足していることを審査済みとなっています。

Q. 鉛等のケレン作業において通常、足場を全面養生する必要がありますが、鉛の検出が基準値以下のレーザーブラストの場合はどうですか?
A.

労働安全衛生法粉じん障害防止規則では、特に鉛等の有害物質などの特定粉じん発生源を取り扱う素地調整を行う場合は密閉する設備の設置を求めており、鋼道路橋塗装・防食便覧資料集(日本道路協会)では、現場ブラスト工法における足場、防護工の計画にあたっては、研削材や除去被膜などの粉じんの飛散防止や騒音対策のために気密性の高い防護用の設備や集塵機の設置も必要としているため、全面養生足場を設置しています。
CoolLaserにより発生する密閉空間での鉛等有害物濃度の環境測定結果では、大気汚染防止法の規制式による排出基準をはるかに下回ることの証明が取れており、屋外での作業においては、人家や学校、病院が近接しているなど、特に騒音対策が必要となる場合を除き、全面養生までは不要と考えています。

Q. 酸化膜が形成されにくいのはなぜですか?
A.

鉄が高温となることにより生成する酸化膜は、温度によってその厚みが変わり、光の干渉作用によって様々な色に発色したり、膜厚が厚いと黒色に見えることが知られています。
CoolLaserは、レーザーが鉄鋼に吸収され、鉄が温まるよりも早く鉄鋼表面の付着物を瞬時に溶融、蒸発、飛散させることで、鉄鋼自体の温度の上昇を抑制し、酸化膜が形成されにくくなるためです。

Q. 作業延長は、何mまで可能でしょうか?
A.

ケーブルの延長は100mまで伸ばすことが可能です。

Q. 準備時間はどのくらいでしょうか?
A.

現場条件に大きく左右されますが、準備時間は45分ほどあれば照射可能です。

Q. レーザーブラストの照射距離は何㎝程度でしょうか?
A.

集じんフード先端から約5㎝です。

Q. レーザー照射処理は誰でも作業できますか?
A.

発注者の方々にも安心して頂けるよう、一般社団法人レーザー施工研究会の認定資格「レーザー照射処理施工士」「レーザー照射処理管理技士」を推奨しています。

Q. 工法の採用検討にあたり、地域の制約はありますか?
A.

地域の制約等はありません。

Q. PCBをレーザーで除去するとダイオキシンが発生しますが、どのような対策をしていますか?
A.

レーザーヘッドの先端に集塵する機構がついており、発生した粉塵をレーザー照射と同時に集塵しています。ダイオキシンもPCBと同様に環境測定を実施し、空気中には検出されていないことを確認しています。

Q. 高力ボルトを加熱すると機械的性質(材質等)が変化することが考えられますが、影響等は実験等で確認していますか?
A.

1つのボルトに対して45秒以内の連続の照射であれば、軸力低下はおきないことを試験で確認しています。
それ以上の照射が必要な場合は、断続的な照射をする事で機械的性質に変化が起こることはありません。

Q. レーザーを当てたくない箇所に対して、防護の方法はありますか?
A.

ガルバリウム鋼板をあてることで、レーザー光線を防護します。

Q. 施工会社はどれくらいありますか?
A.

レーザー施工研究会の資格者が全国に150名ほど在籍しています。

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Laser Head/Dust Collector

レーザーヘッド/集塵機

● レーザーヘッド
光ファイバーに接続され、システム本体から伝送された高出力のレーザー光を対象物に照射することができます。作業者が手に持ち、手元のスイッチを操作して照射を行います。先端には、粉塵となったサビや塗膜を回収するための集塵フードを備えます。

● 集塵機
レーザー照射によって照射面から除去され粉塵となったサビや塗膜を、速やかに回収します。照射現場に持ち込みやすいよう、機能ごとに分離した構造となっています。