與傳統(tǒng)的清洗方式(如機(jī)械摩擦、化學(xué)腐蝕和高頻超聲波等)相比,激光清洗可以實(shí)現(xiàn)全自動化操作。具有工作效率高、成本低、對環(huán)境無污染、對基材無損傷、材料適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。完全符合綠色環(huán)保的加工理念,是目前最可靠、最有效的清洗方式。雖然目前激光清洗還沒有完全替代傳統(tǒng)的清洗方式,但隨著制造業(yè)節(jié)能減排等國家環(huán)保意識的增強(qiáng),激光清洗將以其獨(dú)特的優(yōu)勢逐步走進(jìn)人們的生活。
激光清洗的應(yīng)用
激光清洗作為工業(yè)生產(chǎn)中的第一道加工工序,不僅可以有效去除銹蝕和污染物,還能在基材表面引起化學(xué)反應(yīng),形成保護(hù)層,防止基材再次生銹,提高其耐腐蝕性能。 .目前,激光清洗技術(shù)已應(yīng)用于軍工、工業(yè)生產(chǎn)、微電子、文物保護(hù)和醫(yī)療等各個(gè)領(lǐng)域。
在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域,機(jī)械設(shè)備長期服役,零部件表面積累了大量油污、廢漆層、銹蝕和積碳。激光清洗技術(shù)大大提高了清除積碳的效果和焊接過程的質(zhì)量。可高效清除不同基材表面積碳,減少焊接缺陷,提高材料的可焊性;同時(shí)也可以節(jié)省企業(yè)的生產(chǎn)成本。提高企業(yè)的生產(chǎn)效率。

在微電子加工領(lǐng)域,聚酰亞胺是一種用于電子元件封裝薄膜內(nèi)部連接結(jié)構(gòu)的介電材料。使用波長為 248 和 193 nm 的準(zhǔn)分子激光器可以有效地剝離有機(jī)聚合物,防止 Pd 和 TiCrW 對聚酰胺的影響。亞胺污染。在電路板清洗中,KrF激光器應(yīng)用廣泛,脈沖能量為300mJ,脈沖寬度為20ns,頻率為1Hz,可以清洗電路板表面的鈍化膜。
精密機(jī)械行業(yè)經(jīng)常需要去除零件中用于潤滑和耐腐蝕的酯類和礦物油,通常采用化學(xué)方法,而化學(xué)清洗往往會留下殘留物。激光脫酯可以完全去除酯類和礦物油,而不會損壞零件表面。污染物的去除是通過沖擊波完成的,沖擊波是由零件表面的薄氧化層爆炸氣化形成的,導(dǎo)致污染物去除而不是機(jī)械相互作用。該材料經(jīng)過徹底脫酯處理,可用于清潔航空航天工業(yè)中的機(jī)械部件。激光清洗也可用于機(jī)械零件加工中的油和酯的去除。
在醫(yī)療方面,激光清洗已被用于清洗紋身和眉毛的領(lǐng)域。以往使用化學(xué)清洗或一次性紋身覆蓋,不僅不能徹底去除色素,還會留下疤痕,甚至危害健康;將激光應(yīng)用于患處,利用激光傳遞的能量快速粉碎色素顆粒并穿過皮膚。脫皮、吞噬等代謝方法去除紋身色素,激光清洗效果好,不傷害患者皮膚。
文物、工藝品和建筑物的激光清洗已得到廣泛應(yīng)用。在歐洲,人們清理了各種建筑物,例如波蘭的烈士陵墓和倫敦的西行政宮。使用KrF準(zhǔn)分子激光,可以用波長為1.06nm的激光有效清潔石雕和其他工藝品(如石灰石、大理石和骨頭)的污垢,對文物本身沒有損害。雖然激光清洗技術(shù)的應(yīng)用效果很可靠,但并不是所有的文物都可以用激光清洗,比如五顏六色的工藝品,因?yàn)椴煌念伾珜す獾奈展庾V不同,導(dǎo)致吸收能量不同,所以能量高的部分吸收會受損。
有學(xué)者將激光清洗技術(shù)與食品工業(yè)相結(jié)合,利用YAG納秒脈沖激光對不同加工條件下304不銹鋼板上的食品加工殘?jiān)M(jìn)行清洗。激光清洗餐具的過程可以減少清洗時(shí)間,減少有毒廢物的使用,降低操作人員在此過程中的職業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。
激光清洗技術(shù)被廣泛應(yīng)用于武器維護(hù)。激光清洗系統(tǒng)可以高效、快速地去除鐵銹和污染物,并且可以選擇去除部位,實(shí)現(xiàn)清洗的自動化。采用激光清洗,不僅清潔度高于化學(xué)清洗工藝,而且對物體表面幾乎沒有損傷。通過設(shè)定不同的參數(shù),還可以在金屬物體表面形成中空氧化保護(hù)膜或金屬熔化層,以提高表面強(qiáng)度和耐腐蝕性。激光清除的廢物基本不污染環(huán)境,還可以遠(yuǎn)程操作,有效減少對操作人員的健康傷害。
激光清洗技術(shù)的現(xiàn)狀與未來發(fā)展
目前,我國制造業(yè)大而不強(qiáng),缺乏核心技術(shù),特別是在表面處理技術(shù)領(lǐng)域。現(xiàn)代智能制造的發(fā)展,需要以表面處理技術(shù)為基石,采用先進(jìn)的工藝方法來實(shí)現(xiàn)填充和替代。這是我國制造業(yè)在由大轉(zhuǎn)強(qiáng)過程中面臨的重要挑戰(zhàn)。
激光清洗技術(shù)作為現(xiàn)代綠色清洗技術(shù),是新時(shí)代工業(yè)發(fā)展的產(chǎn)物。具有省時(shí)、省力、不損壞基材、不污染環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)。


