激光清洗的原理

激光清洗是利用激光光束具有大的能量密度、方向可控和匯聚能力強(qiáng)等特性,使污染物與基體之間的結(jié)合力受到破壞或者使污染物直接氣化等方式進(jìn)行脫污,降低污染物與基體的結(jié)合強(qiáng)度,進(jìn)而達(dá)到清洗工件表面的作用。激光清洗原理下圖所示。當(dāng)工件表面污染物吸收激光的能量后,其快速氣化或瞬間受熱膨脹后克服污染物與基體表面之間的作用力,由于受熱能量升高,污染物粒子進(jìn)行振動后而從基體表面脫落。

激光清洗的應(yīng)用

激光清洗在工業(yè)生產(chǎn)中作為加工的前道工序,不僅可以有效除銹、除污等,也可以使基體表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成一層保護(hù)層防止基體重新生銹,提高其抗蝕能力。目前,激光清洗技術(shù)已應(yīng)用到軍工、模具清洗、表面處理、微電子、文物保護(hù)和醫(yī)療等各個領(lǐng)域。

激光清洗的光源控制

為最優(yōu)化被清洗物體表面激光清洗的效果,需要綜合考慮激光清洗方法、清洗模型、激光器的波長、能量密度、功率、脈沖頻率、脈沖時間以及激光的入射角度等工藝參數(shù)。脈沖激光能夠有效清洗碳鋼表面的銹蝕。只有系統(tǒng)的研究工藝參數(shù),才能形成一套高效的激光清洗體系。例如脈沖寬度:激光清洗能夠在不損傷基體表面的前提下,使基材表面的晶粒結(jié)構(gòu)和取向改變,并且還能夠?qū)w表面粗糙度進(jìn)行控制,從而增強(qiáng)基體表面的綜合性能。脈寬作為激光清洗的一個重要參數(shù)需要進(jìn)行合理的控制。合理控制脈寬后對清洗的效率控制、效果都會有很大的提升。但脈寬調(diào)整的同時,也會影響到其他參數(shù)的變化,所以需要系統(tǒng)的研究各參數(shù)的關(guān)系以及大量的實驗才能得到最優(yōu)的效果。激光清洗技術(shù)作為激光制造中的一種先進(jìn)技術(shù),在工業(yè)發(fā)展中的應(yīng)用潛力巨大,大力發(fā)展激光清洗技術(shù)具有非常重要的戰(zhàn)略意義。

IFIC -200/500

雷拉激光——成功完成基于自主研發(fā)激光光源的應(yīng)用設(shè)備集成及智能機(jī)器人系統(tǒng),包括:激光焊接、激光清洗、激光打標(biāo)在線管理系統(tǒng)、超高速激光熔覆的相關(guān)技術(shù)和集成。