激光清洗機

定義

激光是利用諧振腔把光聚集在同一個方向上，并且有較單純的波長，進行產(chǎn)品表面清洗工作。

理論上所有波長的光都可以用來形成激光，但實際上受限于能夠激發(fā)的介質(zhì)不多，因此能夠產(chǎn)生穩(wěn)定且適合工業(yè)生產(chǎn)的激光光源相當有限。被廣泛使用的大概也就是Nd:YAG激光、二氧化碳激光和準分子激光。由于Nd:YAG激光可以通過光纖傳輸更適合工業(yè)應(yīng)用，因此在激光清洗中也多被采用

優(yōu)點

與機械摩擦清洗、化學腐蝕清洗、液體固體強力沖擊清洗、高頻超聲清洗等傳統(tǒng)清洗方法相比，激光清洗具有明顯的優(yōu)點。

2.1 激光清洗是一種"綠色"的清洗方法，不需使用任何化學藥劑和清洗液，清洗下來的廢料基本上都是固體粉末，體積小，易于存放，可回收，可以輕易解決化學清洗帶來的環(huán)境污染問題;

2.2 傳統(tǒng)的清洗方法往往是接觸式清洗，對清洗物體表面有機械作用力，損傷物體的表面或者清洗的介質(zhì)附著于被清洗物體的表面，無法去除，產(chǎn)生二次污染，激光清洗的無研磨和非接觸性使這些問題迎刃而解;

2.3 激光可以通過光纖傳輸，與機器手和機器人相配合，方便地實現(xiàn)遠距離操作，能清洗傳統(tǒng)方法不易達到的部位，這在一些危險的場所使用可以確保人員的安全;

2.4 激光清洗能夠清除各種材料表面的各種類型的污染物，達到常規(guī)清洗無法達到的清潔度。而且還可以在不損傷材料表面的情況下有選擇性地清洗材料表面的污染物;

2.5 激光清洗效率高，節(jié)省時間;

2.6 購買激光清洗系統(tǒng)雖然前期一次性投入較高，但清洗系統(tǒng)可以長期穩(wěn)定使用，運行成本低，以Quantel公司的LASERLASTE為例，每小時的運行費用僅為1歐元左右，更重要的是可以方便地實現(xiàn)自動化操作。

原理

脈沖式的Nd:YAG激光清洗的過程依賴于激光器所產(chǎn)生的光脈沖的特性，基于由高強度的光束、短脈沖激光及污染層之間的相互作用所導(dǎo)致的光物理反應(yīng)。其物理原理可概括如下:

a)激光器發(fā)射的光束被需處理表面上的污染層所吸收。

b)大能量的吸收形成急劇膨脹的等離子體(高度電離的不穩(wěn)定氣體)，產(chǎn)生沖擊波。

c)沖擊波使污染物變成碎片并被剔除。

d)光脈沖寬度必須足夠短，以避免使被處理表面遭到破壞的熱積累。

e)實驗表明當金屬表面上有氧化物時，等離子體產(chǎn)生于金屬表面。

應(yīng)用領(lǐng)域

模具的清洗:裝備的清洗:飛機舊漆的清除:精密機械工業(yè)中的精確去酯清洗:核電站反應(yīng)堆內(nèi)管道清洗

主要方法

激光清洗方法主要有4種:

①激光干洗法，即采用脈沖激光直接輻射去污;

②激光+液膜方法，即首先沉積一層液膜于基體表面，然后用激光輻射去污;

③激光+惰性氣體的方法，即在激光輻射的同時，用惰性氣體吹向基體表面，當污物從表面剝離后會立即被氣體吹離表面，以避免表面再次污染和氧化;

④運用激光使污垢松散后，再用非腐蝕性化學方法清洗