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激光清洗了解一下

  • 2019/1/11 8:44:34
  • 佚名

近年来,随着人们环保意识的增强,给世界范围内清洗业的发展带来了巨大的挑战,各种有利于环境保护的清洗技术应运而生,激光清洗技术就是其中之一。所谓激光清洗技术是指利用高能激光束照射工件表面,使表面的污物、锈斑或涂层发生瞬间蒸发或剥离,高速有效地清除清洁对象表面附着物或表面涂层,从而达到洁净的工艺过程。它是基于激光与物质相互作用效应的一项新技术,与传统的机械清洗法、化学清洗法和超声波清洗法(湿清洗工艺)不同、它不需要任何破坏臭氧层的CFC类有机溶剂,无污染,无噪声,对人体和环境无害,是一种“绿色”清洗技术。

 

激光清洗与机械磨擦清洗、化学腐蚀清洗、液体固体强力冲击清洗、高频超声清洗等传统清洗方法相比,有明显的优点。它高效、快捷、成本低,对基片产生的热负荷和机械负荷小,清洗为非损伤;废物可回收,无环境污染;安全可靠,不损害操作人员健康;可以清除各种不同厚度、不同成份的涂层;清洁过程易于实现自动化控制,实现远距离遥控清洗等。

 

模具的清洗

每年全世界的轮胎生产企业制造数亿个轮胎,生产过程中轮胎模具的清洗必须迅速可靠,以节省停机的时间。传统的清洗方法包括喷沙、超声波或二氧化碳清洗等,但这些方法通常必须在高热的模具经数小时冷却后,再移往清洗设备进行清洁,清洁所需的时间长,并容易损害模具的精度,化学溶剂及噪声还会产生安全和环保等问题。

利用激光清洗方式,可利用光纤来传输,在使用上深具弹性;光纤连接而将光导至模具的死角或不易清除的部位进行清洗,因此使用方便;同时,橡胶并无气化,因此不会产生有毒害的气体,影响工作环境的安全。

激光清洗轮胎模具的技术已经大量在欧美的轮胎工业中被采用,虽然初期投资成本较高,但可在节省待机时间、避免模具损坏、工作安全及节省原材料上所获得的收益迅速得到回收。根据作者所研发的激光清洗器换算,重轮胎公司生产线上进行的清洗试验表明,仅需2个小时就可以在线清洗一套大型载重轮胎的模具。和常规清洗方法相比,经济效益是显而易见的。食品工业模具上防粘的弹性膜层需要定期更换以保证卫生,激光清洗特别适合应用在该领域。

武器装备的清洗

激光清洗技术在武器维护保养上广泛应用。采用激光清洗系统,可以高效、快捷地清除锈蚀、污染物,并可以对清除部位进行选择,实现清洗的自动化。采用激光清洗,不但清洁度高于化学清洗工艺,而且对于物体表面几乎无损害。通过设定不同参数,还可以在金属物体表面形成一层致密的氧化物保护膜或金属熔融层,提高表面强度和耐腐蚀性。激光清除的废料对环境基本上不构成污染,还可以进行远距离操作,有效减少了对操作人员的健康损害。

飞机旧漆的清除

在欧洲激光清洗系统早已应用在航空工业中。飞机的表面经过一定时间后要重新喷漆,但是喷漆之前需要将原来的旧漆完全除去。传统的机械清除油漆法容易对飞机的金属表面造成损伤,给安全飞行带来隐患。如采用多个激光清洗系统,可在两天之内将一架A320空中客车表面的漆层完全除掉,且不会损伤到金属表面。

楼宇外墙的清洗

随着我国经济的飞速发展,越来越多的摩天大楼被建立起来,大楼外墙的清洁问题日益凸现,激光清洗系统可以通过最长70米的光纤对建筑物外墙的清洗提供了很好的解决方法,它可以对各种石材、金属、玻璃上的各种污染物进行有效清洗,且比常规清洗效率高很多倍。还可以对建筑物的各种石材上的黑斑、色斑进行清除。嵩山少林寺对建筑物、石碑进行的清洗试验表明,采用激光清洗对保护古建筑恢复外观效果非常好。

电子工业中的清洗

电子工业使用激光去除氧化物:电子工业需要高精度地去污,特别适合采用激光去氧化物。在电路板焊接前,元件针脚必须彻底去氧化物以保证最佳的电接触,在去污过程中还不能损坏针脚。激光清洗可以满足使用要求,且效率很高,一个针脚只需照射一次激光。

精密机械工业中的精确去酯清洗

精密机械工业常常需对零件上用来润滑和抗腐蚀的酯类及矿物油加以清除,通常是用化学方法,而化学清洗往往仍有残留物。激光去酯可以将酯类及矿物油完全去除,不损伤零件表面。其污染物去除是由冲击波完成,零件表面氧化物薄层爆炸性气化形成了冲击波,导致污物去除,而非机械互作用。材料彻底去酯用于航天工业机械零件的清理。机械零件加工中的油酯去除同样可采用激光清洗。

激光清洗的原理和方法

激光的特点是具有高方向性,单色性,高相干性和高亮度。通过透镜的聚焦和Q开关,可以把能量集中到一个很小的空间范围和时间范围内。在激光清洗处理中,主要利用了激光的以下特性:

1、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。

2、激光束的发散角小,方向性好,通过聚光系统可以使激光束聚集成不同直径的光斑。在激光能量相同的条件下,控制不同直径的激光束光斑。

3、可以调整雷射的能量密度,使污垢受热膨胀。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。

 

 


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