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激光清洗技术的国内发展现状

作者:卡门哈斯激光 发布时间:2018-09-12 14:45:10
  激光清洗技术的发展现状:传统清洗工业设备有各种各样的清洗方式,多是利用化学药剂和机械方法进行清洗。在我国环境保护法规要求越来越严格、人们环保和安全意识日益增强的今天,工业生产清洗中可以使用的化学药品种类将变得越来越少。如何寻找更清洁,且不具损伤性的清洗方式是我们不得不考虑的问题。而激光清洗具有无研磨、非接触、低热效应和适用于各种材质的物体等清洗特点,被认为是最可靠、最有效的解决办法。
激光清洗
 

  在工件表面污染物中,工件表面附着物与表面之间的结合主要是由于存在以下各种力:共价键、双偶极子、毛细作用、氢键、吸附力和静电力等。其中毛细力、吸附力和静电力是最难破坏的,激光清洗技术就是要克服这几种力。

光学激光清洗

  这些吸附力要比重力大很多(有几个数量级),并且与粒子直径d有关系,吸附力随着粒子半径减小呈现很慢的线性衰减趋势,而粒子质量m与直径的三次方成正比,由牛顿定律可知F=ma,当粒子尺寸变小时,吸附力所提供的加速度迅速增大。所以,尺寸越小的粒子,清除起来所需的加速度就越大,这就是常规的清洗技术为什么难以清除直径很小的物体表面附着物。

  目前,激光清洗设备的结构并没有统一的标准,需要根据实际的清洗方法、基材和污物的种类、清洗要求的效果等因素来决定,但是,它们在一些基本的结构上还是大致相同的,主要包括激光器、移动平台、实时监测系统、半/自动控制操作系统及其他辅助系统等部分。

  激光清洗技术的国内发展现状

  我国激光清洗技术的研究和设备的开发起步晚,基本上是跟踪国外的发展,虽然在较短时间内取得了一些成果,但是与国外相比存在明显的差距,因此,国内较为成熟的激光清洗设备并不多,大部分还处于实验室研究阶段,其清洗效率和稳定性有待进一步的提高。

  激光清洗技术研究起步于20世纪80年代中期,但直到20世纪90年代初期才真正步入工业生产中,在许多场合逐步取代传统清洗方法。

  国外激光清洗的去污范围非常广泛,从厚锈层到激光表面微细颗粒都可以去除,在去污中涉及激光清洗实验所使用的设备种类也比较多,所用激光器的波长范围广,但激光清洗技术的发展不平衡,有些已实现工业化,有的还处于实验室阶段。

  激光清洗技术的前景预测:激光清洗技术的出现,开辟了激光技术在工业应用的新领域,它在微电子、建筑、核电站、汽车制造,医疗、文物保护等领域的开发方兴未艾,应用市场前景广阔,我国在大型件激光加工技术领域的应用已初具规模,在钢铁除锈和模具去污方面的应用还是空白,而激光清洗技术在汽车制造、建筑等领域的市场仍在开发之中,目前虽然还难以详细估计激光清洗技术的应用市场份额,但上述领域不少属于国民经济的支柱产业,激光清洗技术添入其中后,产生的经济效益和社会效益是十分可观的,利用我国现有的激光技术条件,开发配套的激光清洗设备,并使其在短时间内实用化、产业化、是完全可能的,对推动高新技术产业的发展本身亦具有重要意义。

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