我國大型結(jié)構(gòu)件的制造主要集中于船舶與大型海洋工程裝備領(lǐng)域，包括耐壓殼體、船體結(jié)構(gòu)、大型鋼結(jié)構(gòu)等類型的鋼制結(jié)構(gòu)件加工制造。很多船板因長期使用在高濕度、高鹽度的海洋環(huán)境中，金屬制品在這樣環(huán)境下極容易生銹產(chǎn)生銹蝕。如何保證金屬制品清洗用最少的人力、物力、財力和時耗取得最佳的效果，同時在保證清洗質(zhì)量的前提下，完成最大的清洗量，是所有鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)所面臨的一個亟待解決的問題。由此，銳科ABP環(huán)形復(fù)合清洗激光器應(yīng)運而生。

為什么

銳科ABP環(huán)形復(fù)合清洗激光器

可以極大提升清洗效率？

ABP環(huán)形復(fù)合激光器清洗原理

銳科ABP環(huán)形復(fù)合清洗激光器采用環(huán)形光斑合束技術(shù)，將輸出激光整形為環(huán)形光斑，中心為高峰值功率的脈沖光斑，外圈為環(huán)形的高功率連續(xù)光斑，兩種光斑相互獨立，互不覆蓋，相比于傳統(tǒng)用外光路組合式的復(fù)合清洗光斑，本產(chǎn)品設(shè)計的環(huán)形復(fù)合型激光器功率密度顯著提高，整合了兩束光的優(yōu)勢，可極大地提高清洗效率。

ABP環(huán)形復(fù)合激光器技術(shù)參數(shù)

ABP環(huán)形復(fù)合清洗激光器詳細(xì)技術(shù)參數(shù)表，包括實際測量功率值，單脈沖能量以及脈寬、芯徑、光束質(zhì)量等相關(guān)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)。具體如下：

用顯微鏡檢測試驗板，查看出光光斑點的狀態(tài)，單一脈沖光輸出下光斑直徑約為0.3mm，連續(xù)光輸出下約為0.7mm，整體環(huán)形光斑輸出約為0.77mm，包括了熱影響區(qū)范圍。

目前，激光清洗最常用的應(yīng)用是激光除漆和激光除銹。由于RFL-P300+C1500可調(diào)參數(shù)更多，能量密度是單一300W脈沖激光器的3倍之多，可以確定RFL-P300+C1500基本覆蓋了RFL-P300的功能應(yīng)用。它適用范圍更廣，在氧化層、氧化皮處理上效果更好，效率更高。

ABP環(huán)形復(fù)合清洗激光器光斑大小實測

ABP環(huán)形復(fù)合清洗激光器裝載到外光路傳輸系統(tǒng)中，通過準(zhǔn)直聚焦入射到焦平面上，準(zhǔn)備一塊檢測板（碳鋼板），通過改變光束模式中脈沖與連續(xù)光百分比查看光斑大小情況。

圖1   F170聚焦鏡下光斑圖樣

P300+C1500

脈沖光纖激光器

優(yōu)勢及其工藝應(yīng)用

光斑模式可調(diào)

可單一只出脈沖光或者連續(xù)光，也可兩束光同時輸出，相互獨立，互不影響，針對不同的應(yīng)用領(lǐng)域和場景，適應(yīng)性更強，從而保證清洗的質(zhì)量更高。

為了弄清楚ABP環(huán)形復(fù)合清洗激光器中兩路光以怎樣結(jié)合的方式處理，達(dá)到清洗碳鋼銹層最佳效果，設(shè)計試驗，如下表所示。

在搭接率相同的情況下，改變環(huán)形光斑兩路光功率百分比分布，發(fā)現(xiàn)連續(xù)光高功率輸出，碳鋼板銹層清除的更徹底，見基材金屬光澤較明顯，單純脈沖光還有銹層殘留，并且在該移動速度下縱向光斑沒有搭接上，需要連續(xù)光互補。在相同移動速度下，效果最佳的兩路光組合是脈沖光50%和連續(xù)光100%同時輸出。

高的能量密度

RFL-P300+C1500環(huán)形復(fù)合清洗激光器的中心高峰值脈沖300W激光光斑比單一脈沖300W激光器輸出光斑小，同時還加上外圈環(huán)形的連續(xù)輸出光，因此，在某些需要高的能量密度清洗應(yīng)用中，RFL-P300+C1500具有較大的優(yōu)勢。

輪對銹蝕表面清除，除了將表面銹層處理干凈外，還需將表面灰色氧化層一并處理，顯露金屬光澤。單一高峰值300W脈沖激光器能量密度太小，有些氧化層去除不干凈，且大面積除銹清洗較慢，而使用500W脈沖激光器熱影響較大，激光穿透力不強，下面致密氧化層基本破壞不了，只能去除表面浮銹，而環(huán)形復(fù)合清洗激光器能解決此問題，且清洗效率達(dá)到輪對處理要求。

RFL-P300+C1500輪對除銹清洗現(xiàn)場作業(yè)

RFL-P300+C1500輪對除銹清洗效果

工藝參數(shù)如表3所示，RFL-P300+C1500的清洗效率相比RFL-P300提高了2.5倍，且見金屬光澤。

表3  清洗輪對除銹的工藝參數(shù)

結(jié)語

不同的激光器和清洗方式有著各自的優(yōu)勢，而且激光清洗應(yīng)用的行業(yè)和領(lǐng)域較多，根據(jù)具體的應(yīng)用選擇合適的激光器和清洗方式可以做到事半功倍。目前，ABP環(huán)形復(fù)合型激光器在市場上利用率極高，除了能做清洗外，焊接應(yīng)用也很普及，且工藝調(diào)整方便，操作簡單，已經(jīng)在很多場景中投入應(yīng)用。

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