激光清洗技术的原理及优势

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激光清洗技术的原理及优势

在工业清洗中,传统清洗有各种各样的清洗方式,多是利用化学药剂和机械方法进行清洗。

主要有机械清洗法、化学清洗法超声波清洗法,目前这三种清洗方法在我国清洗市场中占主导地位,但在环境保护和高精度要求下其应用受到很大的限制。

  • 机械清洗法无法满足高清洁度清洗要求,容易损伤被清洗工件的表面积。

  • 化学清洗方法容易导致环境污染,获得的清洁度也很有限,特别是当污垢成分复杂时,必须选用多种清洗剂反复清洗才可能满足表面消洁度的要求。

  • 超声波清洗法尽管清洗效果不错,但对亚微米级污粒的清洗无能为力,清洗槽的尺寸限制了加工零件的范围和复杂程度,而且清洗后对工件的干燥亦是一大难题。

由于人们的环保和安全意识日益增强,国家环境保护法规要求越来越严格,工业生产清洗中可以使用的化学药品种类将变得越来越少。

在这种情况下,激光清洗技术因具有传统清洗技术不可媲美的的优势,正逐渐替代传统的清洗技术。

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激光清洗具有无研磨、非接触、无热效应适用于各种材质的物体等清洗特点,被认为是最可靠、最有效的解决办法。

 

激光清洗的原理

激光辐照待清洗物体表面至少可以产生三个方面的作用:

(1) 热膨胀效应

即利用基底与表面污染物对某一波长激光能量吸收系数的差别,使基底物质与表面污物吸收能量产生热膨胀,当污垢的膨胀力大于污垢对基体的吸附力时,污垢便会脱离物体的表面;

(2) 分子的光分解或相变

激光可以实现能量在时间和空间上的高度集中,聚焦的激光束在焦点附近可产生几千度甚至几万度的高温,使污垢瞬间蒸发、气化或分解;

(3) 激光脉冲的振动

利用高频率的脉冲激光辐照待清洗表面,激光光束可以通过在固体表面产生超声波,产生力学共振使污垢层或凝结物振动碎裂。

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激光清洗的优势

更环保:不需使用任何化学药剂和清洗液,清洗下来的废料基本上是固体粉末,体积小、易于存放、可回收、无光化学反应、不会产生污染。

 效果好:激光清洗的无研磨和非接触性、无热效应,不会对被清洗物体产生机械作用力,不会损伤物体表面,不会破坏基底,且不会产生二次污染。

 易控制:激光可以通过光纤传输,与机器人相配合实现远距离操作,能清洗传统方法不易达到的结构复杂部位,这样的特性也使得在一些危险的场所中操作人员的安全更有保障。

 用处广:激光清洗能够清除各种材料表面的各种类型的污染物,达到常规清洗无法达到的清洁度。而且还可以在不损伤材料表面的情况下有选择性地清洗材料表面的污染物。

 成本低:激光清洗系统初期投入较高,但可长期稳定使用,使用寿命长达10年,运行成本低、速度快、效率高、节省时间,很快能获得投资回报,长期来看,成本比传统清洁方法更低。

    

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