在表面清洁应用中使用激光的主要优势包括:1、自动化清洁方法;2、减少废弃物数量;3、提高安全性;4、不需要化学药品或喷砂;5、非磨损和非接触清洁过程。激光清洗也是一种从金属材料表面去除铁锈和氧化层的有效和高效的方法。铁锈和氧化层是由于自然或人工过程,在金属表面形成的污染物。当金属暴露在湿气中时,它们与水反应形成氧化亚铁,从而生锈。这种铁锈会降低金属的质量,使其不适合在多种应用中使用。另一方面,由于热处理过程,金属表面会形成氧化层,氧化层会使金属表面变色,从而妨碍后续的精加工操作。去除这些不想要的表面沉积物,需要进行除垢处理,以便为预精加工和精加工(如电镀)提供光滑的表面。传统的除锈和除垢方法有物理方法,如喷砂、抛光、刮削装置、额外吹扫和钢丝刷等;也有化学方法,如使用碱性或酸性化学制品来去除氧化层。然而,这些方法不但会造成环境污染,也会对基底金属造成损伤。为了避免这些缺点,激光清洗已成为除锈和除垢操作的优先方法。通过在生锈层上照射具有高峰值功率和高重复频率的激光束,来去除铁锈层/氧化层。激光必须以短脉冲发射,以避免对基底金属造成损坏。铁锈迅速吸收激光束的能量,导致温度升高。
激光清洗作为未来替代传统清洗方式的新型科技,主要手段为通过光烧蚀让污染物被激光能量加热并瞬间蒸发或升华汽化。作为“绿色”的清洗方式有着传统手段无法比拟的优势:无需使用任何化学药剂和清洗液;清洗下来的废料基本上都是固体粉末,易于存放,可回收;无光化学反应、不会产生噪音和环境污染;不产生机械应力,对精密仪器件零损耗;不损害操作人员的健康,易于实现自动化控制,实现远距离遥控清洗。目前激光清洗在模具清洗、精密仪器件清洗、铁道钢轨、航天航空、船舶等各个领域都有360度的应用,但仍然只占清洗行业市场体量的5%左右,传统清洗工艺在国内仍占有很大的比重。这一方面是由激光清洗作为新型清洗工艺还处在高速发展阶段,对于高功率可替代喷砂机的大型船舶激光清洗设备和小型化平民清洗机的研发还在探索中;关于激光清洗的国家标准目前也仍未出台,激光清洗行业前景虽好,但目前应用领域仍由各行业带头企业与激光清洗研发团队共同尝试与探索中,大多数企业还在观望阶段。另一方面则是因为我们国家工业制造业早年粗放式的生产,以总量为主的发展方向所决定的。
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