激光清洗的原理分類(lèi)
傳統(tǒng)清洗工業(yè)設(shè)備有各種各樣的清洗方式，多是利用化學(xué)藥劑和機(jī)械方法進(jìn)行清洗。在我國(guó)環(huán)境保護(hù)法規(guī)要求越來(lái)越嚴(yán)格、人們環(huán)保和安全意識(shí)日益增強(qiáng)的今天，工業(yè)生產(chǎn)清洗中可以使用的化學(xué)藥品種類(lèi)將變得越來(lái)越少。如何尋找更清潔，且不具損傷性的清洗方式是我們不得不考慮的問(wèn)題。而激光清洗具有無(wú)研磨、非接觸、低熱效應(yīng)和適用于各種材質(zhì)的物體等清洗特點(diǎn)，被認(rèn)為是最可靠、最有效的解決辦法。
在工件表面污染物中，工件表面附著物與表面之間的結(jié)合主要是由于存在以下各種力：共價(jià)鍵、雙偶極子、毛細(xì)作用、氫鍵、吸附力和靜電力等。其中毛細(xì)力、吸附力和靜電力是最難破壞的，激光清洗技術(shù)就是要克服這幾種力。
由于物體表面附著物的成分和結(jié)構(gòu)復(fù)雜，激光與之作用的機(jī)理也各不相同，用于對(duì)此作解釋最常用的理論模型有以下幾種：
1光氣化/光分解
激光器產(chǎn)生的激光，經(jīng)過(guò)光學(xué)系統(tǒng)的聚光可以實(shí)現(xiàn)能量的高度集中，聚焦后的激光束在焦點(diǎn)附近可產(chǎn)生幾千度甚至幾萬(wàn)度的高溫，使物體表面附著物瞬間氣化或分解。
2光剝離
通過(guò)激光的作用使物體表面附著物受熱膨脹，當(dāng)物體表面附著物的膨脹力大于其與基體之間的吸附力時(shí)，物體表面附著物便會(huì)從物體的表面脫離。
3光振動(dòng)
目前，激光清洗設(shè)備的結(jié)構(gòu)并沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，需要根據(jù)實(shí)際的清洗方法、基材和污物的種類(lèi)、清洗要求的效果等因素來(lái)決定，但是，它們?cè)谝恍┗镜慕Y(jié)構(gòu)上還是大致相同的，主要包括激光器、移動(dòng)平臺(tái)、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、半/自動(dòng)控制操作系統(tǒng)及其他輔助系統(tǒng)等部分。
激光清洗技術(shù)的國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀
國(guó)外激光清洗的去污范圍非常廣泛，從厚銹層到激光表面微細(xì)顆粒都可以去除，在去污中涉及激光清洗實(shí)驗(yàn)所使用的設(shè)備種類(lèi)也比較多，所用激光器的波長(zhǎng)范圍廣，但激光清洗技術(shù)的發(fā)展不平衡，有些已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，有的還處于實(shí)驗(yàn)室階段。
例如國(guó)外在激光模具的清洗方面，已經(jīng)發(fā)展到1000 W激光手動(dòng)清洗機(jī)；
電子線(xiàn)路清洗采用248 nm激光，3 W，20 ns，已經(jīng)工業(yè)化；
在芯片領(lǐng)域，采用248 nm，5 W納秒紫外清洗，效果非常好；
在光掩膜，采用紫外激光，已經(jīng)完全取代傳統(tǒng)化學(xué)方法；
在激光除銹、激光除污染物方面，已經(jīng)規(guī)?；瘧?yīng)用，而且實(shí)驗(yàn)先于理論。另外在半導(dǎo)體領(lǐng)域、磁頭和絕緣體領(lǐng)域已經(jīng)開(kāi)始實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
德國(guó)Cleanlaser公司近年來(lái)致力于研究可以實(shí)現(xiàn)塑膠射出模和橡膠硫化模具線(xiàn)上，線(xiàn)上、高溫清洗垢激光清洗設(shè)備，下面根據(jù)其所使用激光器的功率級(jí)別，其中Cleanlaser公司、P-laser公司最為著名，以下介紹幾種典型的激光清洗系統(tǒng)的性能和特點(diǎn)。
Cleanlaser產(chǎn)品類(lèi)型
激光清洗技術(shù)的前景預(yù)測(cè)：激光清洗技術(shù)的出現(xiàn)，開(kāi)辟了激光技術(shù)在工業(yè)應(yīng)用的新領(lǐng)域，它在微電子、建筑、核電站、汽車(chē)制造，醫(yī)療、文物保護(hù)等領(lǐng)域的開(kāi)發(fā)方興未艾，應(yīng)用市場(chǎng)前景廣闊，我國(guó)在大型件激光加工技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用已初具規(guī)模，在鋼鐵除銹和模具去污方面的應(yīng)用還是空白，而激光清洗技術(shù)在汽車(chē)制造、建筑等領(lǐng)域的市場(chǎng)仍在開(kāi)發(fā)之中，目前雖然還難以詳細(xì)估計(jì)激光清洗技術(shù)的應(yīng)用市場(chǎng)份額，但上述領(lǐng)域不少屬于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，激光清洗技術(shù)添入其中后，產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益是十分可觀(guān)的，利用我國(guó)現(xiàn)有的激光技術(shù)條件，開(kāi)發(fā)配套的激光清洗設(shè)備，并使其在短時(shí)間內(nèi)實(shí)用化、產(chǎn)業(yè)化、是完全可能的，對(duì)推動(dòng)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展本身亦具有重要意義。 （作者：龔傳波 南京帝耐激光科技有限公司）
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