发表时间：2024-02-12 23:51:20 │ 点击数：
激光清洗机作为一种新型的清洗技术已经越来越广泛地应用到各个领域。激光清洗机是利用激光光束的特性，通过聚光系统可以使激光束聚集成不同大小的光斑直径，在激光能量相同的条件下，不同光斑的激光束，所产生的能量密度或功率密度不同，这样就可以方便地控制清洗所需要的激光能量。激光可以实现在时间和空间上的高度集中。激光清洗机正是利用了这些特点来有效清除污染物的。
激光清洗传统清洗工业有各种各样的清洗方式，多是利用化学药剂和机械方法进行清洗。在我国环境保护法规要求越来越严格、人们环保和安全意识日益增强的今天，工业生产清洗中可以使用的化学药品种类将变得越来越少。如何寻找更清洁，且不具损伤性的清洗方式是我们不得不考虑的问题。而激光清洗具有无研磨、非接触、无热效应和适用于各种材质的物体等清洗特点，被认为是最可靠、最有效的解决办法。同时，激光清洗可以解决采用传统清洗方式无法解决的问题
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，尽管它们在清洗行业中得到广泛的应用，但在环境保护和高精度要求下其应用受到很大的限制。机械方法无法满足高清洁度清洗要求，而化学清洗方法容易导致环境污染，获得的清洁度也很有限；特别是当污垢成分复杂时，必须选用多种清洗剂反复清洗才可能满足表面清洁度的要求。超声波对亚微米级污粒的清洗无能为力，清洗槽的尺寸限制了清洗部件的范围和复杂程度，而且清洗后对工件的干燥亦是一大难题。激光清洗技术是近十年来飞速发展起来的新型清洗技术，在许多领域中正逐步取代传统清洗工艺。它能适应各种表面污物的清洗，对环境污染极小，也可以做到不损伤基体。目前该方法已成为传统清洗方法的补充和延伸，具有广阔的应用前景。与传统清洗方法相比，激光清洗技术具有一些特有的优点：
(1) 激光清洗是一种选择性清洗，也就是对欲清洗对象具有可选择性，这种技术可以使基体表面完好。对于不同的基体表面的不同的污物，可以通过设定激光的参数(如光斑大小、 单脉冲能量、脉冲宽度、重复频率等)有选择地清洗污物，而不会破坏基体。
(2) 激光清洗的环保性。激光清洗的废料基本上都是固体粉末，体积小，易于存放，对环境基本上不造成污染，是一种“绿色”的清洗工艺。
(3) 激光清洗的不接触性。传统的方法往往是近距离操作，对清洗物体表面有机械作用力，容易损伤物体表面。而激光清洗是一种非接触加工，可方便地实现远距离操作，可以通过光导纤维传输，与机器人或者机械手联合，能清洗传统方法不易达到的部位。以光的形式传递能量，而无需机械接触。这样就可以清洗非常脆弱的材料的表面。
(4) 激光清洗能清除各种材料表面的不同类型的污染物，达到很高的洁净度。激光清洗已经成功地用于清洗大理石、石灰石、沙岩、 陶器、雪花石膏、熟石膏、铝、骨头、犊皮纸和有机物等多种材料上的不同污物，污物的种类包括灰尘、泥污、锈蚀、油漆、油污等。
(5) 可以准确定位。激光束可以精确定位在欲清洗的材料表面上，其光斑面积可以从零点几毫米九游会官网 J9平台到1 厘米间调整。可以清洗不规则的或者比较隐蔽的表面。可以准确定位把激光头或者把传导激光的光纤放在一个可移动的三维平台上，可以把激光束定位在欲清洗的材料表面上。可以采用计算机控制，使得这种定位更加精确和自动化。
(6) 激光清洗的即时控制和回馈。通过CCD相机和探测光实时监测材料表面反射率或者激光引起的表面声波，来判断清洗效果。根据清洗的效果，在清洗过程中，可以随时关闭激光电源，终止清洗。这个过程完全可以是智能化的。
(7) 能有效清除微米级及更小尺寸的污染微粒。有些污染物的尺度可能达到微米甚至亚微米量级，如电子印刷线路板在蚀刻和喷镀工艺中的尘埃粒子。一般的方法很难把这种污染物清除掉。目前已成功地采用短脉冲紫外激光器来清除物体表面尺寸在0.1μm左右的微小颗粒，并已经在工业生产中应用。
(8) 激光清洗设备可以长期稳定使用，一般只需要电费和维护费用，运行成本低，而且可以方便地实现自动化操作。
脉冲式的Nd:YAG激光清洗的过程依赖于激光器所产生的光脉冲的特性，基于由高强度的光束、短脉冲激光及污染层之间的相互作用所导致的光物理反应。其物理原理可概括如下：
b)大能量的吸收形成急剧膨胀的等离子体（高度电离的不稳定气体），产生冲击波。
等离子体只在能量密度高于阈值的情况下产生，这个阈值取决于被去除的污染层或氧化层。这个阈值效应对在保证基底材料安全的情况下进行有效清洁非常重要。等离子体的出现还存在第二个阈值。如果能量密度超过这一阈值，则基底材料将被破坏。为在保证基底材料安全的前提下进行有效的清洁，必须根据情况调整激光参数，使光脉冲的能量密度严格处于两个阈值之间。
每个激光脉冲去除一定厚度的污染层。如果污染层比较厚，则需要多个脉冲进行清洗。将表面清洗干净所需要的脉冲数量取决于表面污染程度。由两个阈值产生的一个重要结果是清洗的自控性。能量密度高于第一阈值的光脉冲将一直剔除污染物，直到达到基底材料为止。然而，因为其能量密度低于基底材料的破坏阈值，所以基底不会受到破坏。
激光清洗不但可以用来清洗有机的污染物，也可以用来清洗无机物，包括金属的锈蚀、金属微粒、灰尘等。下面介绍一些实际应用情况，这些技术已非常成熟，已被广泛应用。
每年全世界的轮胎生产企业制造数亿个轮胎，生产过程中轮胎模具的清洗必须迅速可靠，以节省停机的时间。传统的清洗方法包括喷沙、超声波或二氧化碳清洗等，但这些方法通常必须在高热的模具经数小时冷却后，再移往清洗设备进行清洁，清洁所需的时间长，并容易损害模具的精度，化学溶剂及噪声还会产生安全和环保等问题。利用激光清洗方式，由于激光可利用光纤来传输，因此在使用上深具弹性；由于激光清洗方式可用光纤连接而将光导至模具的死角或不易清除的部位进行清洗，因此使用方便；由于橡胶并无气化，因此不会产生有毒害的气体，影响工作环境的安全。激光清洗轮胎模具的技术已经大量在欧美的轮胎工业中被采用，虽然初期投资成本较高，但可在节省待机时间、避免模具损坏、工作安全及节省原材料上所获得的收益迅速得到回收。
食品工业模具上防粘的弹性膜层需要定期更换以保证卫生，不用化学试剂而使用激光清洗也特别适合这种应用。
激光清洗技术在武器维护保养上广泛应用。采用激光清洗系统，可以高效、快捷地清除锈蚀、污染物，并可以对清除部位进行选择，实现清洗的自动化。采用激光清洗，不但清洁度高于化学清洗工艺，而且对于物体表面几乎无损害。纽芬奇公司的NF系列激光清洗机通过设定不同参数，还可以在金属物体表面形成一层致密的氧化物保护膜或金属熔融层，提高表面强度和耐腐蚀性
。激光清除的废料对环境基本上不构成污染，还可以进行远距离操作，有效减少了对操作人员的健康损害。
在欧洲激光清洗系统早已应用在航空工业中。飞机的表面过一定时间后要重新喷漆，但是喷漆之前需要将原来的旧漆完全除去。传统的机械清除油漆法容易对飞机的金属表面造成损伤，给安全飞行带来隐患。如采用多个激光清洗系统，可在两天之内将一架A320空中客车表面的漆层完全除掉，且不会损伤到金属表面。
随着我国经济的飞速发展，越来越多的摩天大楼被建立起来，大楼外墙的清洁问题日益凸现，纽芬奇激光清洗系统通过最长70米的光纤对建筑物外墙的清洗提供了很好的解决方法，它可以对各种石材、金属、玻璃上的各种污染物进行有效清洗，且比常规清洗效率高很多倍。还可以对建筑物的各种石材上的黑斑、色斑进行清除。纽芬奇激光清洗系统在嵩山少林寺对建筑物、石碑进行的清洗试验表明，采用激光清洗对保护古建筑恢复外观效果非常好。
电子工业使用激光去除氧化物：电子工业需要高精度地去污，特别适合采用激光去氧化物。在电路板焊接前，元件针脚必须彻底去氧化物以保证最佳的电接触，在去污过程中还不能损坏针脚。激光清洗可以满足使用要求，且效率很高，一个针脚只需照射一次激光。
精密机械工业常常需对零件上用来润滑和抗腐蚀的酯类及矿物油加以清除，通常是用化学方法，而化学清洗往往仍有残留物。激光去酯可以将酯类及矿物油完全去除，不损伤零件表面。其污染物去除是由冲击波完成，零件表面氧化物薄层爆炸性气化形成了冲击波，导致污物去除，而非机械互作用。材料彻底去酯用于航天工业机械零件的清理。机械零件加工中的油酯去除同样可采用激光清洗。
激光清洗系统还应用于核电站反应堆内管道的清洗。它采用光导纤维，将高功率激光束引入反应堆内部，直接清除放射性粉尘，清洗下来的物质清理方便。而且由于是远距离操作，可以确保工作人员的安全。
综上所述，激光清洗在很多领域发挥着重要作用，并且在汽车制造、半导体晶圆片清洗、精密零件加工制造、军事装备清洗、建筑物外墙清洗、文物保护、电路板清洗、精密零件加工制造、液晶显示器清洗、口香糖残迹去除等领域均可发挥重要作用。
③激光+惰性气体的方法，即在激光辐射的同时，用惰性气体吹向基体表面，当污物从表面
国际上，激光清洗技术对石质材料的应用已有十几年的历史。在我国，石质材料的激光清洗
起步较晚。由于激光设备的投资还较为昂贵，普遍化应用还有一定难度。但是激光清洗技术具有
传统清洗方法无法比拟的优点，随着技术的不断完善和设备的批量化生产，激光清洗技术必将在
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