传统的清洗方法包括机械清洗法、化学清洗法和超声波清洗法,它们在环境保护和高精度要求方面的应用受到很大的限制。上世纪80年代,人们发现把高能量的激光束聚焦后照射一些物品的被污染部位,使被照射的物质发生振动 、熔化 、蒸发 、燃烧等一系列复杂的物理化学过程,可以使污染物最终脱离物品表面,从而实现对表面污染物的清除,这就是激光清洗,它以自身的许多优点在许多领域中逐步取代传统清洗工艺,展示了广阔的发展前景。
 激光具有强度高 、能量密度大 、聚焦性强 、方向性好的特点 ,激光清洗技术是利用激光脉冲的振动 、粒子的热膨胀 、分子的光分解或相变三种作用或它们的联合作用克服污物与基体表面之间的结合力 , 使污物脱离表面而达到清洗的目的。

 
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工业激光清洗是用激光束照射固体表面以清除不需要的材料的过程,通过吸收激光束的能量,靶材料(需要被去除的表面层)被迅速加热,使其蒸发或升华。由于基材表面不吸收任何能量(或吸收非常少的能量),所以它保持原样。通过控制激光的光通量、波长和脉冲长度,可以非常精确地控制单个激光脉冲去除的材料量。
 
类别 原理 示图
蒸发汽化 由于基体和污染物的化学组成不同,所以对激光的吸收率也不同。如果激光器的类型以及脉宽选择得当, 基体会反射 95%以上的激光,从而不会受到任何损伤。 而污染物将吸收绝大多数的激光能量,使自身温度瞬间上升而产生气化,达到污染物被去除而基体不受损伤的目的。
破碎剥离 污染物微细粒子在瞬间吸热膨胀,发生碎裂,克服表面吸力,从而脱离物体表面。 由于激光作用时间极短, 能在瞬间产生加速度极大的爆炸冲击力, 足以提供微细粒子足够的加速度脱离基体的吸附。
振动弹出 由于激光束的脉宽非常小,所以在脉冲的反复作用下,将会使被清洗工件产生超声振动,进而产生冲击波将粒子振碎从基体表面弹出。
 
由于激光清洗不使用任何化学溶剂或其他消耗品,对环境友好,操作安全,具有非常多的优点:
n  绿色环保,不需使用任何化学药剂和清洗液
n  清洗废料主要为固体粉末,体积小,易于收集回收
n  清洗废烟容易吸收处理,低噪音,对人身健康无危害
n  非接触式清洗,无介质残留,不产生二次污染
n  可实现选择性清洗,不损伤基材
n  无工作介质消耗,仅消耗电费,使用和维护成本低
n  易实现自动化,降低劳动强度
n  适用于难以触及的区域或表面、适用于危险或危险环境
 
 
 
 系统原理
 
脉冲激光器发生高能脉冲激光,并通过光纤传导至整形模块,由单轴或双轴扫描振镜反射后照射到工件表面的污垢层,对工件表面的锈、油漆、油污、氧化皮、镀层等附着层产生汽化、光剥离、光分解、光振动后实现清洗的目的。
便携式 智能控制式 生产线集成式

 
行业应用

 
辉锐高功率激光清洗系统在国内某老牌地铁公司现场工作情况