在現(xiàn)代制造業(yè)中，如何有效去除材料表面的污染物，同時保持其完整性和高效生產，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用，但往往存在效率低下、環(huán)境污染、清潔不徹底等問題。

隨著科技的進步，激光清洗技術逐漸嶄露頭角，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)領域中的獨特優(yōu)勢。

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。激光清洗工藝利用光子能量剝離、汽化、升華或燒掉不需要的廢料，而不會對底層的大塊材料造成傷害。

在大多數(shù)激光材料加工應用中，聚焦光束會在目標材料上形成一個相對較小的光斑。激光清洗也不例外，盡管其使用范圍通常相對較廣。激光清洗使用的是一種稱為激光掃描的技術，該技術可快速引導或 "掃描 "激光束沿某一路徑或在更大范圍內移動。這意味著激光每次只與目標材料發(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燒蝕閾值的了解。每種材料都有一個燒蝕閾值，它有效地定義了使材料氣化所需的能量。保持在閾值以下，散裝材料就不會受損。然而，哪怕一次超過閾值，散裝材料也會受到影響。

幸運的是，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，要避免對基材造成損壞，仍需要對激光參數(shù)（如波長和脈沖能量）進行仔細調整。對光斑大小和形狀的精確控制還有助于在光束掃描時盡量減少重疊，從而提高激光清洗的效率。

03 激光清洗有哪些優(yōu)勢？

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

● 非接觸式：

激光清洗是一種遠程過程。換句話說，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：

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

● 可持續(xù)發(fā)展：

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

● 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，使用壽命長，成本效益較高，尤其是長期而言。

04 其他清洗方式

● 噴砂

噴砂是一種常見的清潔工藝，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用。安全是任何噴砂作業(yè)的主要考慮因素。許多磨料會產生大量粉塵，要求工人采取包括呼吸設備和全身個人防護設備在內的安全預防措施。爆破過程的噪音也是出了名的大，對工人的聽力造成嚴重損害。

● 化學清洗

化學清洗使用溶劑來分解涂層和殘留物，但不會損壞底層材料。這種方法通常速度較慢，需要材料長時間浸泡在化學槽中，并在清洗完成后進行干燥。必要的危險化學品還需要采取重要的安全預防措施，如個人防護設備和嚴格的處置程序。

● 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。熱清洗本身也無法進行選擇性清除，即使使用掩膜也是如此。

05 激光清洗的應用

● 如何使用激光清洗？

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

• 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，簡化模具維護工作

• 通過準備焊接、粘接、噴漆和涂層的表面來提高粘接性

• 通過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行預清潔，延長涂層壽命

• 醫(yī)療和食品應用中關鍵設備的消毒

● 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)勢中獲益。作為一種工藝，激光清洗很容易實現(xiàn)自動化并集成到生產車間。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)的自動化設計

文章來源：IPG光纖激光器

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