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激光清洗原理

   

激光清洗是一種新的工業清洗技術。它是利用激光的高單色,高定向,高亮度,不同激光器可發出波長不同的激光可供選擇,以及應用調Q技術、鎖模技術,可獲得窄而高峰值功率的激光脈沖等特性來去除固體或液體表面的污染物。

激光清洗機理大致可以分為兩大類。

1、利用清潔基體與污染物對某一特定波長的激光吸收系數的顯著差別,或者兩者熔點、沸點溫度有一定差距。污物吸收激光能量后,或汽化揮發,或瞬間受熱膨脹并被蒸汽帶離基體表面,從而達到清洗的目的。對于此類激光清洗,激光波長的選擇和激光能量的控制是影響清洗效果的關鍵。

2、基體材料與覆著其上的污染層的特性差異不大,多采用高能量密度、高頻率的脈沖激光。污染層在激光脈沖作用下迅速升溫到較高的峰值溫度,而基層表面溫度較低,在污染層中形成很大的溫度梯度。在隨后的冷卻過程中產生強分裂應力,當這個分裂應力大于污物與基體表面的親和力時,污物便從基體材料表面脫離,并被真空泵帶走。

為了不損傷基體表面的性能,要求在激光脈沖作用下,污染層升溫到熔化,甚至于汽化的過程中,基體材料表面溫度無變化,或者其溫升不足以導致相變的溫度。

根據不同污物,選擇不同的激光輻射功率密度。一般可以按打孔、切割、焊接和表面改性的順序遞減。激光清洗與表面改性應當一個檔次。由于激光清洗屬于熱加工范疇,因此在停止激光照射后,材料的表面部位需要經過適當冷卻過程。

激光清洗具有以下特點:

1、激光是一種高能束,加工能力強,工作效率高,適用范圍廣。無論是固體表面還是液體表面的污物皆能去除。并能清除放射性污染物。

2、由于激光與清潔表面無接觸,不僅能高速有效地取出表面污染,而且不會損傷清潔表面的性能。

3、激光不存在刀具磨損的問題,無后坐力,機動靈活,容易實現自動化。

4、激光清洗不產生有毒氣體和噪音,氣化物容易收集,對人體和環境有利,環保性能好。

5、激光器和可彎曲光纖等器件已商品化,激光清洗裝置操作方便,可以遠距離進行實時監視,或者通過固體表面反射測量系統來控制清洗效果。

                                    

 
 
 
 
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