金
陽
博
士
英國利物浦大學激光加工學博士，廣西大學激光智能製造研究所導師，哈工大助理教授；
英國ALT有限公司董事，英國激光協會(hui) 會(hui) 員；深圳水滴激光科技創始人；
主持多項英國國家科研項目及校企合作項目，在SCI及權威學術會(hui) 議上發表論著二十餘(yu) 篇。
主要研究方向包括激光清洗、超快激光表麵微納米加工、超快激光平行多光加工、空間光調試器光束相位及激光偏振整形等
01
關(guan) 於(yu) 激光清洗技術
HydroLaser：金陽博士您好！很榮幸能采訪您
金陽博士：
您好您好，我也很高興(xing) 能接受你們(men) 的采訪。
金：
好的。激光清洗工藝本質上其實就是用激光能量穿透物體(ti) 表麵，在100飛秒左右物質中的電子會(hui) 開始吸收能量震動，在物質表麵產(chan) 生等離子體(ti) ；大約7-10皮秒之後電子的能量轉移到晶格使晶格開始震動，在10皮秒過後物體(ti) 開始產(chan) 生宏觀溫度，被激光照射的局部材料這時會(hui) 開始升溫、熔化、汽化，從(cong) 而達到清洗的目的。
激光清洗原理
HL：
這個(ge) 解釋真專(zhuan) 業(ye) ，不過有點太專(zhuan) 業(ye) 了（苦笑）。作為(wei) 行業(ye) 小白的普通人，我可以把這個(ge) 過程大概理解為(wei) 被清除材料通過激光吸收能量後加熱並瞬間蒸發汽化 嗎？這樣理解對嗎？
金：
這樣理解也可以（笑），是可以這麽(me) 說。
02
關(guan) 於(yu) 激光清洗應用
HL：
金：
這個(ge) 如果就應用層麵來說，說起來就很廣泛了。比如就我目前從(cong) 事的方向，激光清洗在新車製造領域和檢修維修領域的應用來說。
關(guan) 於(yu) 車體(ti) 焊前焊後清洗，車體(ti) 表麵分層除漆，除鏽除油，傳(chuan) 統的清洗方式都有各自的局限性：比如噴砂清洗會(hui) 造成大量的粉塵汙染，若是密閉箱裏進行小功率噴砂汙染還相對較小，若是在開放空間進行大功率噴砂，會(hui) 帶來巨大的揚塵困擾。同時噴砂對工人健康的損害也非常嚴(yan) 重，矽肺是噴砂工人常見的職業(ye) 病；濕法化學清洗會(hui) 有清洗劑殘留，造成環境汙染；幹冰清洗成本高昂，次級產(chan) 物不便回收，國內(nei) 排名在20-30名左右的輪胎廠，采用幹冰清洗工藝一年的耗材費用就接近80-120萬(wan) ，運營成本非常高；超聲波清洗不能去除塗鍍層和亞(ya) 微米顆粒汙染等。
總的來說這些清洗工藝都有各種各樣的不便，無法滿足製造業(ye) 清洗環節對環保或者效率的要求。
傳(chuan) 統噴砂大量揚塵
金：
激光清洗作為(wei) 一種工具，核心價(jia) 值是替代現有工業(ye) 清洗上有弊端的一些工具。
現在常用的工業(ye) 清洗方式像剛剛說的，都有它的優(you) 缺點。激光清洗首先就技術層麵來說會(hui) 比傳(chuan) 統清洗工藝更精確和幹淨，比如漆層選擇性去除這一應用上，激光清洗就可以精確去除到微米級別的某一層，並且去除後表麵質量達到Sa3級，表麵硬度、粗糙度、親(qin) 疏水性等都能最大限度的原樣保存與(yu) 此同時，單位成本、能耗、效率和環境影響等方麵基本都更好。這些都是激光清洗對比傳(chuan) 統清洗方式的優(you) 勢所在。
所以目前激光清洗在航空航天領域，主要在航空發動機部件清洗、飛機蒙皮清洗；高鐵方麵，像輪對清洗、高鐵表麵漆層去除、焊前焊後清洗；還有模具類比如汽車輪胎模具、輪胎內(nei) 壁清洗等領域都有應用。
03
關(guan) 於(yu) 激光清洗市場
HL：可目前激光清洗好像依然還是比較小眾(zhong) 。
金：
是的，目前全球工業(ye) 清洗市場規模約3600億(yi) 元，而激光清洗隻占工業(ye) 清洗的1.16%。比重非常小。
金：
當然。激光清洗市場接受度低的原因，基本可以總結為(wei) “不上不下”，我們(men) 對低端市場拚不過價(jia) 格，對高端市場拚不過效率。
一些要求較低的市場，會(hui) 采用人工打磨來除漆除鏽，角磨機隻要幾百元，鋼絲(si) 刷、刮刀這些成本幾乎可以忽略不計，與(yu) 這些工具相比，激光清洗機過於(yu) 昂貴，且體(ti) 積也過於(yu) 龐大。
在高端清洗市場，目前在同等成本支出的情況下激光清洗比傳(chuan) 統清洗方式來講效率會(hui) 更低。像現在船舶大修的除漆工作，船舷漆的麵積非常大，有的用化學清洗，有的用高壓水清洗，也會(hui) 很多船廠提出想用激光清洗，但目前的激光清洗在效率上還無法達到船廠的要求。
當然，單純要提升效率，我們(men) 通過疊加功率就可以實現，但功率提升後成本也幾十倍甚至上百倍提升，這意味著高效船舶清洗隻能停留在理論，而無法進入工業(ye) 化應用。歸根結底，還是性價(jia) 比問題。
HL：目前市場上最小的激光清洗機大概能做到多小？
金：
目前小型激光清洗機可以做到拉杆箱大小，像我所在的水滴激光科技可以實現行李箱大小、高中低3個(ge) 功率段的通用標準款產(chan) 品，用以滿足普通場景的清洗應用。
部分廠家做到了電腦主機大小，但這都還遠遠不夠，我們(men) 需要更低的價(jia) 格、更小的體(ti) 積。如果我們(men) 能做到香煙盒大小的激光清洗機，極致的便攜性和性價(jia) 比，激光清洗就會(hui) 成為(wei) 最常見的加工工具。
金：
一方麵需要開發高功率的激光清洗設備，因為(wei) 功率是效率的基石，我們(men) 公司在去年就是憑借自主研發的國內(nei) 首台6000W高功率激光清洗設備拿下國內(nei) 激光行業(ye) 最高獎項紅光獎的；
另一方麵的思路我們(men) 判斷可以通過工藝層麵的改進，以較低的成本來解決(jue) 效率方麵問題，在這一塊上目前複合激光清洗是一個(ge) 成功的工藝進步的案例；
第三點也是最關(guan) 鍵的一點，需要有更多的企業(ye) 投身這一市場，量大了整體(ti) 的成本才能降下來。激光清洗目前並不是在同行業(ye) 內(nei) 競爭(zheng) ，而是跨行業(ye) 競爭(zheng) ，所有的激光清洗企業(ye) 都是同一戰線的，我們(men) 需要共同推進產(chan) 品和工藝的進步，去解決(jue) 現存的痛點，共同把市場做大。
高功率激光清洗設備才能滿足高端市場
金：
複合激光清洗就是用連續激光和脈衝(chong) 激光進行複合，先用半導體(ti) 連續激光預熱、軟化材料，再用脈衝(chong) 激光來剝離表麵材料。
拿整體(ti) 價(jia) 格接近的純脈衝(chong) 500W和複合清洗2300W（連續2000W+脈衝(chong) 300W）來對比，我們(men) 發現複合激光清洗的性價(jia) 比是純脈衝(chong) 激光清洗的3倍。
就我們(men) 公司而言目前已有成熟的2000+300、4000+500、6000+1000複合激光清洗解決(jue) 方案。未來也會(hui) 繼續探索更高功率的應用。
04
關(guan) 於(yu) 激光清洗未來
HL：這麽(me) 說您還是對激光清洗行業(ye) 的未來抱持著充足的信心？
金：
是的，隨著國內(nei) 激光行業(ye) 的爆發，激光器光源價(jia) 格不斷下降，未來激光清洗整機的價(jia) 格也會(hui) 下降。而當激光清洗性價(jia) 比提升後，它的銷量必然也會(hui) 提高，市場由此逐步增大，人們(men) 對激光清洗的認知和接受程度也會(hui) 逐步增加。加上國內(nei) 這些專(zhuan) 注於(yu) 激光清洗的企業(ye) 全身心開發新技術，找到傳(chuan) 統工藝的新的替代點，我相信激光清洗必將逐步替代傳(chuan) 統清洗。
金：
您也辛苦。目標雖然還很遠，但相信會(hui) 有實現一天。我們(men) 共同努力。
金陽博士水滴激光研發部顧問團隊：
本篇內(nei) 容由錄音稿整理而成，有所改動刪節。
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