作為世界公認(rèn)的制造大國(guó)，中國(guó)在工業(yè)化方面取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步和巨大的成就。同時(shí)，它也導(dǎo)致了嚴(yán)重的環(huán)境惡化和工業(yè)污染。近年來(lái)，中國(guó)的環(huán)保法規(guī)越來(lái)越嚴(yán)格，導(dǎo)致一些企業(yè)被關(guān)閉整頓。一場(chǎng)全面的環(huán)境風(fēng)暴給經(jīng)濟(jì)帶來(lái)了一些沖擊，改變傳統(tǒng)的污染生產(chǎn)模式是關(guān)鍵。隨著技術(shù)的進(jìn)步，人們逐漸探索各種有利于環(huán)境保護(hù)的技術(shù)，激光清洗技術(shù)就是其中之一。激光清洗技術(shù)是近十年來(lái)新應(yīng)用的工件表面清洗技術(shù)。它正以自身的優(yōu)勢(shì)和不可替代性在許多領(lǐng)域逐步取代傳統(tǒng)的清洗技術(shù)。

傳統(tǒng)的清洗方法包括機(jī)械清洗法、化學(xué)清洗法和超聲波清洗法。機(jī)械清洗方法使用機(jī)械手段，如刮擦、擦拭、刷洗和噴砂來(lái)清除表面污垢。濕式化學(xué)清洗法使用有機(jī)清洗劑，通過(guò)噴灑、噴淋、浸泡或高頻振動(dòng)去除表面附著物。超聲波清洗法是將待處理的零件放入清洗劑中，利用超聲波產(chǎn)生的振動(dòng)效應(yīng)去除污垢。目前，這三種清洗方法在我國(guó)清洗市場(chǎng)上仍占據(jù)主導(dǎo)地位，但都不同程度地產(chǎn)生污染物，在環(huán)保和高精度的要求下，其應(yīng)用受到很大限制。

激光清洗技術(shù)是指利用高能高頻激光束照射工件表面，使表面的污垢、銹斑或涂層瞬間蒸發(fā)或剝離，快速有效地去除清洗物體表面的附著物或涂層，從而實(shí)現(xiàn)清潔的激光工藝。激光具有高方向性、單色性、高相干性和高亮度的特點(diǎn)。通過(guò)聚焦透鏡和調(diào)Q開(kāi)關(guān)，能量可以集中到一個(gè)非常小的空間和時(shí)間范圍。從細(xì)分方法來(lái)看，有四種激光清洗方法:

• 激光干洗，即脈沖激光直接輻射去污；

• 激光+液膜法，即先在襯底表面沉積一層液膜，然后用激光輻射去污；當(dāng)激光照射在液膜上時(shí)，液膜迅速加熱產(chǎn)生爆炸汽化，爆炸沖擊波使基片表面的污垢松動(dòng)。并隨著沖擊波飛離被處理物體表面，達(dá)到去污的目的。

• 激光+惰性氣體的方法，即當(dāng)激光被輻射時(shí)，惰性氣體被吹到襯底表面。當(dāng)污垢從表面剝離時(shí)，會(huì)立即被氣體吹離表面，避免表面的再污染和氧化；

• 用激光清除污垢后，用無(wú)腐蝕性的化學(xué)方法進(jìn)行清潔。

目前，由于我國(guó)高端制造業(yè)的發(fā)展和環(huán)保要求的不斷提高，傳統(tǒng)的清洗技術(shù)(化學(xué)法和機(jī)械拋光法)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)的需要，清洗技術(shù)的落后制約了我國(guó)一些重要行業(yè)的正常生產(chǎn)和運(yùn)營(yíng)。因此，隨著中國(guó)高端制造業(yè)的快速發(fā)展，作為綠色高效制造的代表，激光清洗技術(shù)具有廣闊的市場(chǎng)規(guī)模。

與傳統(tǒng)清洗方法相比，激光清洗是一種“綠色”清洗方法，具有無(wú)可比擬的優(yōu)點(diǎn):不需要使用任何化學(xué)試劑或清洗液，清洗后的廢物基本上是固體粉末，體積小，易于儲(chǔ)存，吸附回收，無(wú)光化學(xué)反應(yīng)，無(wú)噪音和環(huán)境污染，同時(shí)不損害操作人員的健康，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，并可遠(yuǎn)程控制清洗。

 激光清洗在各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用

 1、模具清洗。

本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)模具的非接觸清洗，對(duì)模具表面非常安全，能夠保證精度，能夠清洗傳統(tǒng)清洗方法無(wú)法去除的亞微米級(jí)污垢顆粒，實(shí)現(xiàn)真正的無(wú)污染、高效、高質(zhì)量清洗。

精密儀器行業(yè)的精密消毒清洗。精密機(jī)械行業(yè)通常需要通過(guò)化學(xué)方法去除用于潤(rùn)滑和耐腐蝕零件的酯類(lèi)和礦物油，化學(xué)清洗通常仍有殘留物。激光脫脂可以完全去除酯類(lèi)和礦物油，而不會(huì)損壞零件表面。激光促進(jìn)零件表面薄氧化層的爆炸氣化，形成沖擊波，從而去除污垢，而不是機(jī)械作用。

 2、鐵軌清潔。

目前，鋼軌焊前清理采用砂輪和砂帶打磨式清理?；鍝p壞嚴(yán)重，殘余應(yīng)力嚴(yán)重。此外，每年消耗大量的砂輪耗材，導(dǎo)致成本高，對(duì)環(huán)境的粉塵污染嚴(yán)重。激光清洗可以為我國(guó)高速鐵路鋪軌生產(chǎn)提供高質(zhì)量、高效率的綠色清洗技術(shù)，解決上述問(wèn)題，消除無(wú)縫鋼軌孔洞、灰斑等焊接缺陷，提高我國(guó)高速鐵路運(yùn)營(yíng)的穩(wěn)定性和安全性。

 3、航空。

經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，飛機(jī)的表面需要重新油漆，但是在油漆之前，原有的舊油漆需要完全清除?；瘜W(xué)浸泡/擦拭是航空領(lǐng)域中主要的油漆去除方法。這種方法造成了大量的化學(xué)輔助廢物，并且不能實(shí)現(xiàn)局部維護(hù)和油漆去除。這一過(guò)程工作量大，對(duì)健康有害。激光清洗可以實(shí)現(xiàn)飛機(jī)蒙皮表面高質(zhì)量的油漆去除，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。目前，該技術(shù)已應(yīng)用于國(guó)外一些高端車(chē)型的維修。

4、 船舶領(lǐng)域。

目前，船舶的產(chǎn)前清洗主要是通過(guò)噴砂進(jìn)行的，對(duì)周?chē)h(huán)境造成了嚴(yán)重的粉塵污染，已被逐步禁止，從而導(dǎo)致船舶生產(chǎn)企業(yè)減產(chǎn)甚至停產(chǎn)。激光清洗技術(shù)將為船舶表面防腐噴涂提供一種綠色無(wú)污染的清洗方案。

5、軍事工業(yè)。

激光清洗技術(shù)廣泛應(yīng)用于武器維修。使用激光清洗系統(tǒng)，可以高效、快速地清除鐵銹和污染物，選擇清洗位置，實(shí)現(xiàn)清洗自動(dòng)化。使用激光清洗不僅比化學(xué)清洗工藝具有更高的清潔度，而且對(duì)物體表面的損傷也很小。

上述許多領(lǐng)域都屬于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，加上激光清洗技術(shù)后產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益非?？捎^。利用我國(guó)現(xiàn)有的激光技術(shù)條件，開(kāi)發(fā)配套的激光清洗設(shè)備，并在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)實(shí)用化和產(chǎn)業(yè)化是完全可能的，這對(duì)促進(jìn)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也具有重要意義。

激光清洗行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及前景

激光清洗技術(shù)在歐洲推廣應(yīng)用已經(jīng)有幾年了，已經(jīng)有了產(chǎn)品。然而，我國(guó)剛剛起步，主要是因?yàn)榧す庠O(shè)備投資昂貴，普遍應(yīng)用仍然困難。我國(guó)激光清洗技術(shù)的研究和設(shè)備的發(fā)展基本上是跟隨國(guó)外的發(fā)展。雖然在短時(shí)間內(nèi)取得了一些成績(jī)，但與國(guó)外相比還有很大差距。

2010年，中國(guó)工程物理研究所激光融合中心率先在中國(guó)開(kāi)發(fā)激光清洗設(shè)備，并成功應(yīng)用于云岡石窟、石墻、石像、壁畫(huà)等文物。在接下來(lái)的幾年里，國(guó)內(nèi)各科研機(jī)構(gòu)關(guān)于激光清洗技術(shù)的論文逐漸增多，行業(yè)對(duì)激光清洗技術(shù)的關(guān)注也逐漸增加。許多企業(yè)試圖開(kāi)發(fā)激光清洗設(shè)備。

目前，中國(guó)激光清洗產(chǎn)業(yè)主要集中在珠三角、長(zhǎng)三角、華中和環(huán)渤海四大工業(yè)區(qū)，代表企業(yè)有大祖激光、明鐳激光、創(chuàng)新激光、武漢中國(guó)三江航天學(xué)院、瑞科激光、北京郭克世紀(jì)、江蘇中科四象、迪那激光、鞍山玉子激光。

激光清洗技術(shù)作為一種綠色高效的清洗技術(shù)，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和廣闊的市場(chǎng)前景。然而，我國(guó)對(duì)激光清洗的研究還不夠。如果我們能利用現(xiàn)有的激光技術(shù)開(kāi)發(fā)配套的激光清洗設(shè)備并投入生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，我們相信隨著激光成本的降低，激光清洗技術(shù)將會(huì)逐步推廣。技術(shù)創(chuàng)新和替代可以從源頭上減少污染源，真正促進(jìn)我國(guó)環(huán)境保護(hù)工作的實(shí)施。

激光清洗技術(shù)作為激光制造中的一項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，在工業(yè)發(fā)展中具有巨大的應(yīng)用價(jià)值潛力。大力發(fā)展激光清洗技術(shù)，對(duì)于大幅提升我國(guó)高端激光制造技術(shù)和設(shè)備的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，以及經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義。國(guó)家科技和環(huán)境保護(hù)的有關(guān)部門(mén)應(yīng)給予更多的關(guān)注。

文章來(lái)自激光制造網(wǎng)