激光清洗優(yōu)點(diǎn)
機械摩擦清洗、化學(xué)腐蝕清洗、液體固體強力沖擊清洗、高頻超聲清洗等傳統清洗方法相比,激光清洗具有明顯的優(yōu)點(diǎn)。
激光清洗是一種”綠色”的清洗方法,不需使用任何化學(xué)藥劑和清洗液,清洗下來(lái)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(xué)清洗帶來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題;
傳統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(zhù)于被清洗物體的表面,無(wú)法去除,產(chǎn)生二次污染,激光清洗的無(wú)研磨和非接觸性使這些問(wèn)題迎刃而解;
激光可以通過(guò)光纖傳輸,與機器手和機器人相配合,方便地實(shí)現遠距離操作,能清洗傳統方法不易達到的部位,這在一些危險的場(chǎng)所使用可以確保人員的安全;
激光清洗能夠清除各種材料表面的各種類(lèi)型的污染物,達到常規清洗無(wú)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;
激光清洗效率高,節省時(shí)間;
購買(mǎi)激光清洗系統雖然前期一次性投入較高,但清洗系統可以長(cháng)期穩定使用,運行成本低,以錫昊激光本公司100瓦的為例,每小時(shí)的運行僅需0.7度電,更重要的是可以方便地實(shí)現自動(dòng)化操作。
原 理
脈沖式的激光清洗的過(guò)程依賴(lài)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致的光物理反應。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(shí)驗表明當金屬表面上有氧化物時(shí),等離子體產(chǎn)生于金屬表面。
實(shí)際應用
激光清洗不但可以用來(lái)清洗有機的污染物,也可以用來(lái)清洗無(wú)機物,包括金屬的銹蝕、金屬微粒、灰塵等。下面介紹一些實(shí)際應用情況,這些技術(shù)已非常成熟,已被廣泛應用。
模具的清洗:
每年全世界的輪胎生產(chǎn)企業(yè)制造數億個(gè)輪胎,生產(chǎn)過(guò)程中輪胎模具的清洗必須迅速可靠,以節省停機的時(shí)間。傳統的清洗方法包括噴沙、超聲波或二氧化碳清洗等,但這些方法通常必須在高熱的模具經(jīng)數小時(shí)冷卻后,再移往清洗設備進(jìn)行清潔,清潔所需的時(shí)間長(cháng),并容易損害模具的精度,化學(xué)溶劑及噪聲還會(huì )產(chǎn)生安全和環(huán)保等問(wèn)題。利用激光清洗方式,由于激光可利用光纖來(lái)傳輸,因此在使用上深具彈性;由于激光清洗方式可用光纖連接而將光導至模具的死角或不易清除的部位進(jìn)行清洗,因此使用方便;由于橡膠并無(wú)氣化,因此不會(huì )產(chǎn)生有毒害的氣體,影響工作環(huán)境的安全。激光清洗輪胎模具的技術(shù)已經(jīng)大量在歐美的輪胎工業(yè)中被采用,雖然初期投資成本較高,但可在節省待機時(shí)間、避免模具損壞、工作安全及節省原材料上所獲得的收益迅速得到回收。
食品工業(yè)模具上防粘的彈性膜層需要定期更換以保證衛生,不用化學(xué)試劑而使用激光清洗也特別適合這種應用。
武器裝備的清洗:
激光清洗技術(shù)在武器維護保養上廣泛應用。采用激光清洗系統,可以高效、快捷地清除銹蝕、污染物,并可以對清除部位進(jìn)行選擇,實(shí)現清洗的自動(dòng)化。采用激光清洗,不但清潔度高于化學(xué)清洗工藝,而且對于物體表面幾乎無(wú)損害。錫昊激光的激光清洗機通過(guò)設定不同參數,還可以在金屬物體表面形成一層致密的氧化物保護膜或金屬熔融層,提高表面強度和耐腐蝕性。激光清除的廢料對環(huán)境基本上不構成污染,還可以進(jìn)行遠距離操作,有效減少了對操作人員的健康損害。
飛機舊漆的清除:
在歐洲激光清洗系統早已應用在航空工業(yè)中。飛機的表面過(guò)一定時(shí)間后要重新噴漆,但是噴漆之前需要將原來(lái)的舊漆完全除去。傳統的機械清除油漆法容易對飛機的金屬表面造成損傷,給安全飛行帶來(lái)隱患。如采用多個(gè)激光清洗系統,可在兩天之內將一架A320空中客車(chē)表面的漆層完全除掉,且不會(huì )損傷到金屬表面。
樓宇外墻的清洗:
隨著(zhù)我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展,越來(lái)越多的摩天大樓被建立起來(lái),大樓外墻的清潔問(wèn)題日益凸現,激光清洗系統通過(guò)最長(cháng)70米的光纖對建筑物外墻的清洗提供了很好的解決方法,它可以對各種石材、金屬、玻璃上的各種污染物進(jìn)行有效清洗,且比常規清洗效率高很多倍。還可以對建筑物的各種石材上的黑斑、對建筑物、石碑進(jìn)行的清洗試驗表明,采用激光清洗對保護古建筑恢復外觀(guān)效果非常好。
電子工業(yè)中的清洗
電子工業(yè)使用激光去除氧化物:電子工業(yè)需要高精度地去污,特別適合采用激光去氧化物。在電路板焊接前,元件針腳必須徹底去氧化物以保證最佳的電接觸,在去污過(guò)程中還不能損壞針腳。激光清洗可以滿(mǎn)足使用要求,且效率很高,一個(gè)針腳只需照射一次激光。