尽管激光在切割、钻孔和焊接领域的应用众所周知,但其在工业清洁领域的应用则相对较新,并且有着未经探索的360度空间。激光清洗应用,主要源于市场上需要一种无毒的非磨损性清洁方法,这种方法可以作为之前使用的化学清洗、手工清洗和磨料喷射清洗方法的替代方案。统清洗方法存在的主要问题包括:对环境的负面影响和对基体的磨损。喷砂系统产生大量的废物,并且会损坏基体的精细表面;而使用化学溶剂清洗,会产生具有潜在危险的蒸汽和液体废物。传统清洗方式的不足,促使了激光技术在表面清洁领域的应用。由于激光清洗具有诸多优点,现在已成为去除材料表面不想要物质的较有效方法。目前,脉冲激光清洗和去涂层系统广泛应用于各种领域,从通过烧蚀去除轮胎模具和雕刻表面的硫化残留物,到从导线上剥离绝缘层,以及从精细表面去除涂层。
在表面清洁应用中使用激光的主要优势包括:1、自动化清洁方法;2、减少废弃物数量;3、提高安全性;4、不需要化学药品或喷砂;5、非磨损和非接触清洁过程。激光清洗也是一种从金属材料表面去除铁锈和氧化层的有效和高效的方法。铁锈和氧化层是由于自然或人工过程,在金属表面形成的污染物。当金属暴露在湿气中时,它们与水反应形成氧化亚铁,从而生锈。这种铁锈会降低金属的质量,使其不适合在多种应用中使用。另一方面,由于热处理过程,金属表面会形成氧化层,氧化层会使金属表面变色,从而妨碍后续的精加工操作。去除这些不想要的表面沉积物,需要进行除垢处理,以便为预精加工和精加工(如电镀)提供光滑的表面。传统的除锈和除垢方法有物理方法,如喷砂、抛光、刮削装置、额外吹扫和钢丝刷等;也有化学方法,如使用碱性或酸性化学制品来去除氧化层。然而,这些方法不但会造成环境污染,也会对基底金属造成损伤。为了避免这些缺点,激光清洗已成为除锈和除垢操作的优先方法。通过在生锈层上照射具有高峰值功率和高重复频率的激光束,来去除铁锈层/氧化层。激光必须以短脉冲发射,以避免对基底金属造成损坏。铁锈迅速吸收激光束的能量,导致温度升高。
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