激光清洗是一種新的清洗方法,它利用激光的方向性和高亮度,通過光剝離、光分解等原理清除材料表面的污染物,具有簡單方便無二次污染等獨特優(yōu)點。它可以用于液體、固體和氣體,適用范圍廣,尤其在除銹、除漆、除泥污、微電子汗液晶片表面處理等顯出優(yōu)越性。
傳統(tǒng)的清洗方法包括機械清洗法、化學清洗法和超聲波清洗法,它們在環(huán)境保護和高精度要求方面的應用受到很大的限制。上世紀80年代,人們發(fā)現(xiàn)把高能量的激光束聚焦后照射一些物品的被污染部位,使被照射的物質(zhì)發(fā)生振動 、熔化 、蒸發(fā) 、燃燒等一系列復雜的物理化學過程,可以使污染物最終脫離物品表面,從而實現(xiàn)對表面污染物的清除,這就是激光清洗,它以自身的許多優(yōu)點在許多領域中逐步取代傳統(tǒng)清洗工藝,展示了廣闊的發(fā)展前景。
激光具有強度高 、能量密度大 、聚焦性強 、方向性好的特點 ,激光清洗技術是利用激光脈沖的振動 、粒子的熱膨脹 、分子的光分解或相變?nèi)N作用或它們的聯(lián)合作用克服污物與基體表面之間的結合力 , 使污物脫離表面而達到清洗的目的。
人工操作操作簡單,手持或自動化工序流程復雜,對操作人員要求高,需作污染防護措施耗費人工人力很辛苦, 需做污染防護措施操作簡單,手持或自動化操作簡單,但需要人工添加耗材
成本投入首次投入高,無耗材, 維護成本低首次投入低,耗材成本極高首次投入高,耗材人工成本低首次投入中等耗材成本高首次投入低,耗材成本中等系統(tǒng)原理
脈沖激光器發(fā)生高能脈沖激光,并通過光纖傳導至整形模塊,由單軸或雙軸掃描振鏡反射后照射到工件表面的污垢層,對工件表面的銹、油漆、油污、氧化皮、鍍層等附著層產(chǎn)生汽化、光剝離、光分解、光振動后實現(xiàn)清洗的目的。國外各種激光清洗機已經(jīng)相繼問世,并且已經(jīng)用于很多領域。激光清洗已經(jīng)從單一的清除硅片掩模表面微粒發(fā)展到各個應用領域;可以清除的污物大到油漆等片狀物小到納米量級的微小顆粒;可以清洗污物的種類也是十分廣泛,從無機物到有機物,從透明物到不透明物質(zhì),甚至用于放射性污染的清除。
在國內(nèi),由于對環(huán)境保護和對激光技術的認識不足,以及對一次性投入較高的擔憂,激光清洗的工業(yè)應用還較少??梢灶A見,隨著激光技術的發(fā)展,激光成本的下降,激光清洗技術應用會更加廣泛。
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