激光清洗及应用

2006/5/12/8:52来源:激光先进制造技术研究室

  激光清洗技术及特点

  激光清洗技术是指采用高能激光束照射工件表面,使表面的污物、锈斑或涂层等发生瞬间蒸发或剥离,从而达到洁净化的工艺过程。激光清洗技术的应用范围非常广泛,涉及到机械工业、微电子工业、医疗以及艺术品和文物保护等领域。 

  与传统的清洗工艺方法相比,激光清洗技术具有以下特征:( 1 )它是一种完全“干式”清洗过程,不需要使用清洁液或其它化学溶液,而且清洁度远远高于化学清洗工艺。( 2 )清除的污物对象范围很广,从大的块状污染物,如锈、手印、油污、油漆等,到小的微细颗粒,如灰尘和金属超细颗粒等均可以采用此方法进行清洗。( 3 )激光清洗适用的基材范围十分广泛,包括碳钢、不锈钢、铜等金属及合金,单晶 Si 片、大理石、木板、纸张、陶瓷、玻璃与高分子材料等。( 4 )通过调控激光工艺参数,可以在不损伤基体材料表面的基础上,有效去除污染物,使工件表面复旧如新。( 5 )激光清洗可以方便地实现自动化操作。利用光纤将激光引入污染区,操作人员只需远距离遥控操作,非常安全方便;设计相应的机械手,可对不同污染部位进行选择性的清洗。这对于一些特殊的应用场合,如核反应堆蒸发冷凝管的除锈等,具有重要意义。( 6 )激光去污设备可以长期使用,运行成本低,维护费用少。( 7 )激光清洗技术是一种“绿色”清洗工艺,清除的废料是固体粉末状,体积小,易于存放,对环境基本上不造成污染。 

    一般地讲,激光清洗的方法有四种:( 1 )激光干洗法,即采用脉冲激光直接辐射去污;( 2 )激光 + 液膜的方法,即首先沉积一层液膜于基体表面,然后用激光使液膜发生爆炸式蒸发去污;( 3 )激光 + 惰性气体的方法,即在激光辐射的同时,用惰性气体吹向工件表面,当污物从表面剥离后,就被气体远远吹离表面,避免清洁表面发生再次污染和氧化;( 4 )用激光使污物松散后,再用非腐蚀性的化学方法去污。目前在工业生产中主要采用前面三种清洗方法,其中激光干洗法和激光 + 液膜清洗方法用得最多;第四种方法仅见于艺术品的清洗保护中。 
















 

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