在現(xiàn)代制造業(yè)中，如何有效去除材料表面的污染物，同時(shí)保持其完整性和高效生產(chǎn)，成為了企業(yè)面臨的一大挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的清洗方法雖然被廣泛應(yīng)用，但往往存在效率低下、環(huán)境污染、清潔不徹底等問(wèn)題。

隨著科技的進(jìn)步，激光清洗技術(shù)逐漸嶄露頭角，以其高效、環(huán)保、精密的特性，迅速成為各行業(yè)的“新寵”。今天，小奇將帶您深入了解激光清洗的工作原理以及它在工業(yè)領(lǐng)域中的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。

01 什么是激光清洗？

激光清洗是激光燒蝕的一種形式，是一種利用激光能量從表面去除選擇性材料層的方法。激光清洗工藝?yán)�用光子能量剝離、汽化、升華或燒掉不需要的廢料，而不會(huì)對(duì)底層的大塊材料造成傷害。

在大多數(shù)激光材料加工應(yīng)用中，聚焦光束會(huì)在目標(biāo)材料上形成一個(gè)相對(duì)較小的光斑。激光清洗也不例外，盡管其使用范圍通常相對(duì)較廣。激光清洗使用的是一種稱(chēng)為激光掃描的技術(shù)，該技術(shù)可快速引導(dǎo)或 "掃描 "激光束沿某一路徑或在更大范圍內(nèi)移動(dòng)。這意味著激光每次只與目標(biāo)材料發(fā)生幾分之一秒的相互作用。

02 激光清洗是如何工作的？

激光清洗的目的是去除表面材料，而不損壞下面的材料。雖然激光可以切割幾英寸厚的鋼板，但清潔工作需要更輕的觸感和對(duì)燒蝕閾值的了解。每種材料都有一個(gè)燒蝕閾值，它有效地定義了使材料氣化所需的能量。保持在閾值以下，散裝材料就不會(huì)受損。然而，哪怕一次超過(guò)閾值，散裝材料也會(huì)受到影響。

幸運(yùn)的是，與鋼和鋁等金屬相比，大多數(shù)制造商需要去除的材料（如鐵銹、油和涂層）的燒蝕閾值較低。不過(guò)，要避免對(duì)基材造成損壞，仍需要對(duì)激光參數(shù)（如波長(zhǎng)和脈沖能量）進(jìn)行仔細(xì)調(diào)整。對(duì)光斑大小和形狀的精確控制還有助于在光束掃描時(shí)盡量減少重疊，從而提高激光清洗的效率。

03 激光清洗有哪些優(yōu)勢(shì)？

與傳統(tǒng)的材料去除方法相比，激光清洗具有眾多優(yōu)勢(shì)，因此在各行各業(yè)的采用率激增。

● 非接觸式：

激光清洗是一種遠(yuǎn)程過(guò)程。換句話(huà)說(shuō)，激光束的光源可在幾英寸甚至幾英尺之外操作。這使得清洗過(guò)程更加靈活，并避免了研磨方法造成的表面損傷。

● 高度選擇性：

激光較為精確，發(fā)射精度幾乎為零。因此，激光只清潔所需的區(qū)域，而不論其大小或形狀。這就省去了遮蔽等額外步驟。

● 高速：

激光清洗是一種高速工藝，每秒可清洗數(shù)百平方英寸的材料。激光每小時(shí)可清潔 10,000 平方英尺以上的材料。具體的材料去除率取決于激光參數(shù)和材料特性。

● 安全：

激光清洗無(wú)需使用研磨材料或化學(xué)溶劑，從而降低了噪音，避免了接觸粉塵和有害物質(zhì)。清洗過(guò)程中產(chǎn)生的任何蒸汽都可以通過(guò)排煙系統(tǒng)輕松清除。

● 可持續(xù)發(fā)展：

作為一種無(wú)介質(zhì)工藝，激光清洗無(wú)需處理或處置材料。此外，激光系統(tǒng)能耗更低，大大減少了與清潔介質(zhì)和化學(xué)品的運(yùn)輸和處置相關(guān)的二氧化碳排放量。

● 成本效益高：

激光清洗解決方案只需較少的材料處理、占地面積、能源和維護(hù)，使用壽命長(zhǎng)，成本效益較高，尤其是長(zhǎng)期而言。

04 其他清洗方式

● 噴砂

噴砂是一種常見(jiàn)的清潔工藝，這種方法可以提供可接受的清潔速度，但需要昂貴的材料處理和處置費(fèi)用。安全是任何噴砂作業(yè)的主要考慮因素。許多磨料會(huì)產(chǎn)生大量粉塵，要求工人采取包括呼吸設(shè)備和全身個(gè)人防護(hù)設(shè)備在內(nèi)的安全預(yù)防措施。爆破過(guò)程的噪音也是出了名的大，對(duì)工人的聽(tīng)力造成嚴(yán)重?fù)p害。

● 化學(xué)清洗

化學(xué)清洗使用溶劑來(lái)分解涂層和殘留物，但不會(huì)損壞底層材料。這種方法通常速度較慢，需要材料長(zhǎng)時(shí)間浸泡在化學(xué)槽中，并在清洗完成后進(jìn)行干燥。必要的危險(xiǎn)化學(xué)品還需要采取重要的安全預(yù)防措施，如個(gè)人防護(hù)設(shè)備和嚴(yán)格的處置程序。

● 熱清洗

熱清洗利用較高的溫度燒掉表面材料。這種方法的能源成本很高，而且可能對(duì)底層材料造成損壞，這取決于表面材料和基底的耐熱性。熱清洗本身也無(wú)法進(jìn)行選擇性清除，即使使用掩膜也是如此。

05 激光清洗的應(yīng)用

● 如何使用激光清洗？

激光清洗是清洗各種材料和零件類(lèi)型的理想方法。激光清洗的應(yīng)用范圍很廣，可用于生產(chǎn)的各個(gè)階段，包括作為生產(chǎn)線上另一道工序之前或之后的一個(gè)步驟，或用于現(xiàn)有部件的修復(fù)。常見(jiàn)的激光清洗應(yīng)用包括：

• 清除鐵銹、油和燃燒沉積物等污染物

• 剝離油漆、電子涂層、陶瓷和氧化物等涂層

• 去除脫模劑和殘留物，簡(jiǎn)化模具維護(hù)工作

• 通過(guò)準(zhǔn)備焊接、粘接、噴漆和涂層的表面來(lái)提高粘接性

• 通過(guò)粘合前清潔或表面紋理處理提高粘合力

• 在涂抹部件涂層前進(jìn)行預(yù)清潔，延長(zhǎng)涂層壽命

• 醫(yī)療和食品應(yīng)用中關(guān)鍵設(shè)備的消毒

● 哪些行業(yè)使用激光清洗？

任何必須提供或處理清潔表面的行業(yè)都能從激光清洗的眾多優(yōu)勢(shì)中獲益。作為一種工藝，激光清洗很容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化并集成到生產(chǎn)車(chē)間。激光清洗通常用于以下行業(yè)：

• 一般制造業(yè)

• 航空航天制造

• 處理核污染

• 醫(yī)療器械消毒

• 餐飲

IPG-YLPN激光器清洗子系統(tǒng)方案

• 更小體積6U-批量交付
• 更少的占用工廠空間
• 適配更優(yōu)的自動(dòng)化設(shè)計(jì)

文章來(lái)源：IPG光纖激光器

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