激光天地導讀：

上世紀60年代，激光被發明。八十年代，激光清洗技術開始出現，近四十年以來，激光清洗技術發展迅猛。在當今的工業(ye) 生產(chan) 及材料科學領域，激光清洗技術更是不可或缺。

激光清洗：激光器發射的光束被需處理表麵上的汙染物層所吸收。大能量的吸收形成急劇膨脹的等離子體(ti) （高度電離的不穩定氣體(ti) ），產(chan) 生衝(chong) 擊波。衝(chong) 擊波使汙染物變成碎片並被剔除。

激光清洗的原理

激光清洗技術，就是利用激光束照射工件表麵，使其表麵汙物、鏽跡塗層等剝離或氣化，清潔工件表麵以達到目的的工藝過程。激光清洗的機理尚無統一明確的定論，比較被認可的是激光的熱效應以及振動效應。

激光清洗原理圖

1）快速而集中的脈衝(chong) (1/10000 second) 以極大的功率(好幾十個(ge) Mio. W) 衝(chong) 擊並使表麵的殘留物氣化；

高速脈衝(chong) 激光掃描清洗表麵

2）激光脈衝(chong) 非常適合對有機物質的清除，例如殘留在輪胎模具的汙垢；

基體(ti) 表麵物質（漆層、氧化物、殘留物等）氣化，同時進行殘渣清理

3）短時間的衝(chong) 擊不會(hui) 使金屬表麵加溫，對基材無損傷(shang) 。

基體(ti) 表麵物質（漆層、氧化物、殘留物等）氣化，同時進行殘渣清理

激光清洗與(yu) 傳(chuan) 統清洗方法的對比

傳(chuan) 統共工業(ye) 清洗存在的缺陷

機械摩擦清洗

◆ 1 ◆

清潔度高，但易損傷(shang) 基材

化學腐蝕清洗

◆ 2 ◆

無應力作用，但汙染嚴(yan) 重。

液體(ti) 固體(ti) 噴射清洗

◆ 3 ◆

無應力靈活度高，但成本高，廢液處理較複雜。

高頻超聲清洗

◆ 4 ◆

清洗效果好，但清洗尺寸受到限製，且清洗後的工件需幹燥

激光清洗優(you) 勢對比

1

環保優(you) 勢

幸福？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(ti) 粉末，體(ti) 積小，易於(yu) 存放，可回收，無光化學反應、不會(hui) 產(chan) 生汙染。可以輕易解決(jue) 化學清洗帶來的環境汙染問題。往往一台抽風機即可解決(jue) 清洗產(chan) 生的廢料問題。

2

效果優(you) 勢

傳(chuan) 統的清洗方法往往是接觸式清洗，對清洗物體(ti) 表麵有機械作用力，損傷(shang) 物體(ti) 的表麵或者清洗的介質附著於(yu) 被清洗物體(ti) 的表麵，無法去除，產(chan) 生二次汙染，激光清洗的無研磨和非接觸性、無熱效應不會(hui) 破壞基底，使這些問題迎刃而解。

3

控製優(you) 勢

激光可以通過光纖傳(chuan) 輸，與(yu) 機器手和機器人相配合，方便地實現遠距離操作，能清洗傳(chuan) 統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。

4

便捷優(you) 勢

激光清洗能夠清除各種材料表麵的各種類型的汙染物，達到常規清洗無法達到的清潔度。而且還可以在不損傷(shang) 材料表麵的情況下有選擇性地清洗材料表麵的汙染物。

5

成本優(you) 勢

激光清洗速度快、效率高，節省時間；購買(mai) 激光清洗係統雖然前期一次性投入較高，但清洗係統可以長期穩定使用，運行成本低，更重要的是可以方便地實現自動化操作。成本計算：單台清洗效率8平米每小時每小時運行成本約5度電費，即清洗成本為(wei) 4毛錢每平米，除開初始成本，後期4毛錢每平米。

技術優(you) 勢及用途

技術優(you) 勢：

● 快速、光潔地清洗或去除表麵漆層；

● 準確的清洗和除漆效果；

● 對基材無損傷(shang) ；

● 成本低；

● 投資回收快；

● 無須噴砂砂粒或化學藥劑；

● 設備使用無需架設時間；

● 無噪音；

● 幾無維修需求。

激光清洗應用

激光清洗作為(wei) 一項新的清洗技術，具有環保、高效等諸多優(you) 點，是當今激光技術的主要發展方向之一，有著廣泛的應用前景，在航空航天、船舶製造、軌道交通、汽車製造、鋼鐵製造、電子行業(ye) 、醫療和文物修複等方麵已經得到了很好的應用。

航空航天行業(ye)

鋁合金焊前焊後激光清洗；鈦合金焊前焊後激光清洗；飛機雷達圖層修複激光清洗

船舶製造行業(ye)

船舶製造中焊前焊後激光清洗；塗裝前表麵激光清洗清理；船舶維護修養(yang)

軌道交通行業(ye)

不鏽鋼列車製造激光清洗；鋁合金列車製造激光清洗；軌道交通裝備維護修養(yang) 激光清洗

汽車製造行業(ye)

鍍鋅板焊前激光清洗；鋁合金焊前焊後激光清洗

鋼鐵製造行業(ye)

鋼材表麵激光除鏽；冷軋板表麵激光除鏽

電子行業(ye)

電子板氧化層清洗；電子元件接頭焊前清洗

1

輥刀片激光除油

2

空調機組激光除漆

3

板材激光除漆

4

橡膠模具激光除膠

5

汽車部件激光除氧化層

6

板材激光除陶瓷層

7

火車輪轂除鏽

8

發動機過濾網除鏽

9

汽車部件除油

10

發動機清洗

11

發動機曲軸清洗

12

火車軌道

摸具清洗Precision mold cleaning

金屬表麵漆層以及焊接點的清除Selective paint removal for weld inspection

曆史文物恢複及保護Historic masonry conservation

激光熔覆

技術優(you) 勢：

● 可對大、中、小型各種進口、國產(chan) 機械零件的缺陷進行快速修複；

● 可對各種材質、硬度的基體(ti) 缺陷進行修複；

● 可熔覆各種金屬及碳化鎢、陶瓷粉末等非金屬材質；

● 可對基體(ti) 表麵進行耐酸、耐堿、耐高溫、耐磨損等改性處理。

曲軸磨損部位主要是主軸頸和連杆軸須。磨損後大部分呈橢圓傾(qing) 斜。用激光熔覆後不僅(jin) 表麵更加光滑，更提高了曲軸的使用壽命。

激光表麵再製造技術可以對損壞甚至報廢的零件磨損部位恢複尺寸，重新使用，並且修複後的部位壽命更長，長壽命多周期循環使用，大大降低生產(chan) 成本，對提高企業(ye) 的經濟效益具有積極作用。

關(guan) 鍵部件表麵通過激光熔覆超耐磨抗蝕合金，可以在零部件表麵不變形的情況下提高零部件的使用壽命、縮短製造周期。激光熔覆生產(chan) 的熱障塗層有良好的隔熱效果，可以滿足高性能航空發動機降低溫度梯度、熱誘導應力和基體(ti) 材料服役穩定的要求。

供稿人：羅軍(jun)

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