激光清洗的步驟和方式

1960年，世界上第一臺(tái)激光器誕生。在隨后的時(shí)間里，科學(xué)家創(chuàng)建了用于各個(gè)領(lǐng)域的激光器。激光技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新促進(jìn)了社會(huì)的進(jìn)步，近幾年激光在清潔領(lǐng)域的應(yīng)用也取得重要成果。與機(jī)械摩擦、化學(xué)藥劑腐蝕、高頻超聲波等傳統(tǒng)清洗方式相比，激光清洗具有效果高、成本低、對(duì)環(huán)境無(wú)污染、對(duì)基材無(wú)損傷、使用材料廣等優(yōu)勢(shì)。光纖激光清洗機(jī)的出現(xiàn)完全符合環(huán)保加工的理念，是目前最可靠、最有效的清潔方法。

激光清洗的整個(gè)過(guò)程大致分為四個(gè)步驟：

1.激光汽化分解

2.激光剝離

3.污染物顆粒的熱膨脹

4.材料表面發(fā)生振動(dòng)將污染物分離

激光清洗是利用激光束的能量密度、方向控制、會(huì)聚能力，破壞污染物與基材的結(jié)合力或直接使污染物氣化，從而降低污染物與基材的結(jié)合強(qiáng)度，達(dá)到清洗材料表面的目的。如圖所示，當(dāng)工件表面的污染物吸收激光的能量后，經(jīng)過(guò)快速汽化或瞬間熱膨脹，克服了污染物與基材表面之間的作用力。由于加熱能量的增加，污染物顆粒振動(dòng)并從基板表面脫落。

當(dāng)然，在激光清洗機(jī)的操作過(guò)程中，要注意被清洗材料的激光清洗閾值，選擇合適的激光波長(zhǎng)，以達(dá)到最佳的清洗效果。通過(guò)設(shè)置激光參數(shù)，使其在不破壞基材表面的情況下完成激光除銹、激光脫漆、激光除油污等工藝。清潔效果主要受光束特性、基材和污垢材料物理因素以及污垢吸收光束能量的能力的影響。

激光清洗方式

干式激光清洗

用脈沖激光清洗機(jī)發(fā)射的光束直接照射材料表面，提高基板或表面污染物能量吸收溫度，從而使基板熱膨脹或熱振動(dòng)，然后將污染物分離。

這種方法大致可以分為兩種情況：一是表面污染物吸收激光膨脹；另一種是基板吸收激光產(chǎn)生熱振動(dòng)。

濕式激光清洗

濕法激光清洗是在脈沖激光照射前對(duì)工件表面進(jìn)行清洗，預(yù)涂液膜。在激光的作用下，液膜的溫度迅速升高并蒸發(fā)。在汽化的那一刻，沖擊波作用在污染物顆粒上，使它們從基板上脫落。這種方法要求基材不與液膜發(fā)生反應(yīng)，從而限制了它可以應(yīng)用的材料范圍。

激光等離子沖擊波

激光等離子激波是激光照射時(shí)突破空氣介質(zhì)形成的球狀等離子激波。沖擊波作用于清洗基板的表面，釋放能量以去除污染物。由于激光不與基材相互作用，因此不存在傷害風(fēng)險(xiǎn)。激光等離子沖擊波清洗技術(shù)可以去除小至幾十納米的顆粒，并且激光波長(zhǎng)不受限制。

實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)需要選擇多種測(cè)試技術(shù)和激光清洗相關(guān)參數(shù)，以獲得高質(zhì)量的清洗工件。在激光清洗過(guò)程中，評(píng)估表面清洗效率和質(zhì)量是判斷激光清洗技術(shù)質(zhì)量好壞的重要標(biāo)準(zhǔn)。

激光清洗機(jī)的廣泛應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)中具有重要意義。它提供了一種經(jīng)濟(jì)高效的清洗解決方案，可以減少清洗時(shí)間并提高清洗的精細(xì)度。這種清潔過(guò)程幾乎不需要消耗品，通電即可使用。因此，激光清潔系統(tǒng)是運(yùn)行成本最低和最環(huán)保的除銹技術(shù)之一，它可以解決工業(yè)清潔應(yīng)用中的許多挑戰(zhàn)。