2018-07-17   3170

傳統(tǒng)清洗工業(yè)有各種各樣的清洗方式，多是利用化學(xué)藥劑和機(jī)械方法進(jìn)行清洗。在我國環(huán)境保護(hù)法規(guī)要求越來越嚴(yán)格、人們環(huán)保和安全意識日益增強(qiáng)的今天，工業(yè)生產(chǎn)清洗中可以使用的化學(xué)藥品種類將變得越來越少。如何尋找更清潔，且不具損傷性的清洗方式是我們不得不考慮的問題。而激光清洗具有無研磨、非接觸、無熱效應(yīng)和適用于各種材質(zhì)的物體等清洗特點(diǎn)，被認(rèn)為是最可靠、最有效的解決辦法。同時，激光清洗可以解決采用傳統(tǒng)清洗方式無法解決的問題。

激光清洗的物理原理

激光器發(fā)射的光束被需處理表面上的污染物層所吸收。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。沖擊波使污染物變成碎片并被剔除。

與機(jī)械摩擦清洗、化學(xué)腐蝕清洗、液體固體強(qiáng)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五個優(yōu)勢：

環(huán)保優(yōu)勢：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，清洗下來的廢料基本上都是固體粉末，體積小，易于存放，可回收，無光化學(xué)反應(yīng)、不會產(chǎn)生污染?？梢暂p易解決化學(xué)清洗帶來的環(huán)境污染問題。往往一臺抽風(fēng)機(jī)即可解決清洗產(chǎn)生的廢料問題．

效果優(yōu)勢：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(jī)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、無熱效應(yīng)不會破壞基底，使這些問題迎刃而解。

控制優(yōu)勢：激光可以通過光纖傳輸，與機(jī)器手和機(jī)器人相配合，方便地實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離操作，能清洗傳統(tǒng)方法不易達(dá)到的部位，這在一些危險的場所使用可以確保人員的安全。

便捷優(yōu)勢：激光清洗能夠清除各種材料表面的各種類型的污染物，達(dá)到常規(guī)清洗無法達(dá)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。

成本優(yōu)勢：激光清洗速度快、效率高，節(jié)省時間；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(yùn)行成本低，更重要的是可以方便地實(shí)現(xiàn)自動化操作。 成本計算：單臺清洗效率8平米每小時每小時運(yùn)行成本約5度電費(fèi)，即清洗成本為4毛錢每平米，除開初始成本，后期4毛錢每平米。

激光清洗在各領(lǐng)域中使用的情況介紹

激光清洗技術(shù)是近10年來飛速發(fā)展的一種新型清洗技術(shù)，它以自身的優(yōu)勢和不可替代性在許多領(lǐng)域中逐步取代了傳統(tǒng)清洗工藝。激光清洗不但可以用來清洗有機(jī)的污染物，也可以用來清洗無機(jī)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(yīng)用情況，這些技術(shù)已非常成熟，已被廣泛應(yīng)用。

1．模具的清洗

每年全世界的輪胎生產(chǎn)企業(yè)制造數(shù)億個輪胎，生產(chǎn)過程中輪胎模具的清洗必須迅速可靠，以節(jié)省停機(jī)的時間。傳統(tǒng)的清洗方法包括噴砂、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(shù)小時冷卻后，再移往清洗設(shè)備進(jìn)行清潔，清潔所需的時間長，并容易損害模具的精度，化學(xué)溶劑及噪聲還會產(chǎn)生安全和環(huán)保等問題。

利用激光清洗方式，由于激光可利用光纖來傳輸，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(dǎo)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；由于橡膠并無氣化，因此不會產(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(jié)省待機(jī)時間、避免模具損壞、工作安全及節(jié)省原材料上所獲得的收益迅速得到回收。根據(jù)英國寬泰（Quantel）公司的LASERLASTE激光清洗系在上海雙錢載重輪胎公司生產(chǎn)線上進(jìn)行的清洗試驗(yàn)表明，僅需2個小時就可以在線清洗一套大型載重輪胎的模具。和常規(guī)清洗方法相比，經(jīng)濟(jì)效益是顯而易見的。

2．飛機(jī)舊漆的清洗

在歐洲激光清洗系統(tǒng)早已應(yīng)用在航空工業(yè)中。飛機(jī)的表面過一定時間后要重新噴漆，但是噴漆之前需要將原來的舊漆完全除去。傳統(tǒng)的機(jī)械清除油漆法容易對飛機(jī)的金屬表面造成損傷，給安全飛行帶來隱患。如采用多個激光清洗系統(tǒng)，可在兩天之內(nèi)將一架A320空中客車表面的漆層完全除掉，且不會損傷到金屬表面。

3．樓宇外墻的清洗

隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，越來越多的摩天大樓被建立起來，大樓外墻的清潔問題日益凸現(xiàn)，激光清洗系統(tǒng)通過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(guī)清洗效率高很多倍。還可以對建筑物的各種石材上的黑斑、色斑進(jìn)行清除。

4．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，在去污過程中還不能損壞針腳。激光清洗可以滿足使用要求，且效率很高，一個針腳只需照射一次激光。

綜上所述，激光清洗在很多領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用，并且在汽車制造、半導(dǎo)體晶圓片清洗、精密零件加工制造、軍事裝備清洗、建筑物外墻清洗、文物保護(hù)、電路板清洗、精密零件加工制造、液晶顯示器清洗、口香糖殘跡去除等領(lǐng)域均可發(fā)揮重要作用。

激光清洗在國防軍事裝備的應(yīng)用：如各種飛機(jī)脫漆和除銹、各種艦船裝備、各種武器裝備除銹、各種戰(zhàn)車火炮除銹、各類零件除銹等等，前景廣闊，發(fā)展趨勢潛力巨大。尤其是激光清洗的環(huán)保性、便捷性、安全性、低成本使用等優(yōu)勢明顯，是新型、高效、安全的工藝技術(shù)。

智造學(xué)堂致力于為智能制造企業(yè)培養(yǎng)、輸送激光、機(jī)器人、新材料、3D打印技術(shù)應(yīng)用型初、中、高級人才。深入了解智造學(xué)堂。