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        激光表面清洗的原理和實際應用

        1.前言

        隨著科學技術的高速發展,激光技術已越來越多地應用于人們的生產和生活的各個領域。從超市的條形碼、激光打印機到激光美容、治療近視,并已為人們所熟悉。激光設備用于工業生產的切割、鉆孔以及焊接也為許多人所了解。但激光設備在清洗行業的應用,人們還不夠熟悉和了解。激光清洗技術是近10年來飛速發展的一種新型清洗技術,它以自身的優勢和不可替代性在許多領域中逐步取代了傳統清洗工藝。下面對激光設備為什么能夠進行清洗?可用于清洗什么?清洗的效率效果如何?作一簡單介紹。

        2.激光與清洗

        傳統清洗工業有各種各樣的清洗方式,多是利用化學藥劑和機械方法進行清洗。在我國環境保護法規要求越來越嚴格、人們環保和安全意識日益增強的今天,工業生產清洗中可以使用的化學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、無熱效應和適用于各種材質的物體等清洗特點,被認為是最可靠、最有效的解決辦法。同時,激光清洗可以解決采用傳統清洗方式無法解決的問題。例如,工件表面粘有亞微米級的污染顆粒時,這些顆粒往往粘得很緊,常規的清洗辦法不能夠將它去除,而用納米激光輻射工件表面進行清洗則非常有效。還由于激光對工件是無接觸清洗,對精密工件或其精細部位清洗十分安全,可以確保其精度。所以激光清洗在清洗行業中獨具優勢。

        激光為什么能夠用來清洗?為什么對被清洗物體不會造成損害呢?首先了解一下激光的本質。簡單來說,激光和在我們身邊的如影隨形般的光線(可見光和不可見光)沒有什么不同,只不過激光是利用諧振腔把光聚集在同一個方向上,并且有較單純的波長,協調性等性能更好,因此理論上所有波長的光都可以用來形成激光,但實際上受限于能夠激發的介質不多,因此能夠產生穩定且適合工業生產的激光光源相當有限。被廣泛使用的大概也就是Nd:YAG激光、二氧化碳激光和準分子激光。由于Nd:YAG激光可以通過光纖傳輸更適合工業應用,因此在激光清洗中也多被采用。

        3.激光表面清洗的優點

        與機械摩擦清洗、化學腐蝕清洗、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點。

        31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粉末,體積小,易于存放,可回收,可以輕易解決化學清洗帶來的環境污染問題;

        32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附著于被清洗物體的表面,無法去除,產生二次污染,激光清洗的無研磨和非接觸性使這些問題迎刃而解;

        33激光可以通過光纖傳輸,與機器手和機器人相配合,方便地實現遠距離操作,能清洗傳統方法不易達到的部位,這在一些危險的場所使用可以確保人員的安全;

        34激光清洗能夠清除各種材料表面的各種類型的污染物,達到常規清洗無法達到的清潔度。


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