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激光清洗技术的原理及应用
激光清洗技术是一种利用高能激光束照射物体表面,通过光学、热学效应使杂质、污染物或者涂层迅速蒸发或剥离的先进清洗技术。
激光清洗技术原理
当激光束照射到物体表面时,激光能量被吸收并在非常短的时间内对污染物产生热效应,导致污染物表面温度升高,使其蒸发、分解或剥离。
激光清洗技术类型
1. 激光干式清洗:
通过脉冲激光直接照射清洗工件,使基底或表面污染物吸收能量温度升高,产生热膨胀或基底热振动,进而使二者分离。此过程大致分为两种情况:一种是表面污染物吸收激光膨胀;另一种是基底吸收激光产生热振动。这种方法不需要使用额外的化学试剂或液体介质,因此被称为“干式”。
2. 激光湿式清洗:
在脉冲激光照射待洗工件前,先进行表面预涂液膜。在激光的作用下,液膜温度快速升高而气化,气化的瞬间产生冲击波,作用在污染物颗粒中,使其从基体上脱落。此方法要求基体与液膜不能发生反应,故限制了应用材料的范围。
3. 激光等离子体冲击波清洗:
激光照射过程中击穿空气介质而产生球状等离子体冲击波,冲击波作用在待洗基体表面并且释放能量将污染物去除。由于激光未直接作用于基体,因此不会对基体造成伤害。这种技术能够清洗几十纳米粒径的颗粒污染物,并且不受激光波长的限制。
4. 激光+惰性气体辅助清洗:
在激光辐射的同时,用惰性气体(如氩气、氮气)吹向基体表面。当污物从表面剥离后会立即被气体吹离表面,以避免表面再次污染和氧化。这种方法有助于提高清洗效率,并确保清洗后的表面质量。
激光清洗技术的应用
1. 表面处理
激光清洗能够高效去除金属表面的氧化物、油渍和焊渣等污染物,提升表面清洁度及后续加工质量。在模具清洗方面,能够快速清除模具表面的污染物,恢复模具的原始状态,避免传统清洗方法可能造成的模具精度损失。
2.汽车制造
在汽车制造产业链中,激光清洗可用于清洗发动机缸体、铜排、曲轴、连杆等零部件表面的油污和杂质,提高装配精度和性能。此外,在车身局部修复和去除顽固污渍时,激光清洗也发挥了重要作用。
3.航空航天
卫星零部件清洗、飞机机体除漆等领域对清洁度要求极高,激光清洗技术能够精确去除零部件表面的污垢和杂质,确保设备正常运行。
4. 文物修复
对于历史建筑、雕塑以及艺术品的保护,激光清洗可以精确地去除表面沉积物而不损伤基底材料,是文物保护的重要工具。
激光清洗与传统清洗优势对比
博联特激光清洗机
高效去除铜材表面的污渍层、氧化铜层,同时几乎对铜材基材毫无损伤,做到“高效去污不伤铜”。
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