激光清洗技术的原理及应用
激光原理及应用(第4版)课件 7-6[1页]
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加 是一种“绿色”消洗工艺，并且清洁度远远高于化学清洗工艺；
工 技
（2）清洗的对利象范围很广。
术 （3）激光清洗适用于几平所有固体基材。
§.
（4）激光清洗可以方便地实现自动化操作，还可利用光纤将激光引入污染区， 操作人员只需远距离具有重要的意义。
7 7.6.2 激光弯曲
6
其 他 激
1. 激光弯曲是一种柔性成形新技术，它利用激光加热产生不均匀的温度场诱发热 应力代替外力实现金属板料的成形。
光
加
工
技
术
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7.6.1 激光清洗技术
第 1.激光洁洗技术是指采用高能激光束照射工件表面，使表面的污物、颗粒、锈斑 七 或者涂层等附着物发生瞬间蒸发或者剥离、从而达到洁净化的工艺过程。 章
激 2.与普通的化学清洗法和机械清洗法相比．激光清洗具有如下特征：
光 （1）它是一种完全的“干式”清洗过程，不需要使用清洁液或者其它化学溶液，
激光清洗系统原理及应用
激光清洗系统原理及应用
激光清洗设施主要由激光器和激光清洗头、掌握系统、冷水机及附属配件共同组成。
它能够实现智能化快速清洗，作用范围精准并且操作简洁。
原理
激光清洗是采用激光光束具有大的能量密度、方向可控和汇聚力量强等特性,使污染物与基体之间的结合力受到破坏或者使污染物直接气化等方式进行脱污,降低污染物与基体的结合强度,进而达到清洗工件表面的作用。
应用行业
激光清洗应用于高铁、航天、海洋、汽车、模具、轨道、核电、机械、银金、电力、文物等多个行业，可以清洗有色金属、合金、木材、石材等多种材料，颠覆了化学清洗、机械打磨、干冰清洗、超声波清洗等传统的清洗技术。
激光清洗掌握系统
激光清洗机与其他激光设施一样，需要掌握系统来掌握激光功率、出光范围、焦点大小等关键参数，自动化程度较高，目前智能掌握系统可以有效的识别并针对边角进行出光，提高清洗速度与清洗质量。
激光清洗系统作为智能化的工业应用软件，具有非常强大的功能。
为最优化被清洗物体表面激光清洗的效果,需要综合考虑激光清洗方法、清洗模型、激光器的波长、能量密度、功率、脉冲频率、脉冲时间以及激光的入射角度等工艺参数。
脉冲激光能够有效清洗碳钢表面的锈蚀。
只有系统的讨论工艺参数,才能形成一套高效的激光清洗体系。
例如脉冲宽度:激光清洗能够在不损伤基体表面的前提下,使基材表面的晶粒结构和取向转变,并且还能够对基体表面粗糙度进行掌握,从而增加基体表面的综合性能。
激光清洗技术的原理及应用
激光清洗技术的原理及应用激光清洗技术的原理激光清洗技术是一种利用激光束对物体表面进行清洗的高效、无害、无污染的方法。
其原理基于激光的光热效应和光化学效应。
1.光热效应：当激光束照射到物体表面时，激光光能转化为热能，使物体表面温度升高，导致物体表面的污垢、涂层等在高温作用下熔化、汽化或分解，从而实现清洗效果。
2.光化学效应：高能激光束照射到物体表面时，光子能量可以与物质的分子、原子相互作用，激发化学反应发生。
光化学反应可以使污垢、涂层等分解、氧化或还原，从而实现清洗效果。
激光清洗技术的应用激光清洗技术已经在许多领域得到广泛应用，以下为几个典型的应用领域：1.工业清洗：激光清洗技术被广泛应用于工业清洗领域。
它可以高效地清除金属表面的油污、氧化层及涂层等，用于清洗汽车、飞机、轨道交通等设备的零部件以及机械制造工艺中的工件清洗。
2.电子产业：在电子产业中，激光清洗技术被用于清洗半导体芯片、集成电路器件等。
高精度的激光束可去除电子元器件表面的尘埃、胶水、光阻等污染物，提高电子器件的质量和可靠性。
3.文物保护：激光清洗技术在文物保护领域起到重要的作用。
传统的清洗方法可能对文物表面造成损伤，而激光清洗技术可以精确地去除文物表面的污垢，不会对文物造成任何影响，保护了文物的原貌和价值。
4.建筑领域：在建筑领域中，激光清洗技术可用于清洗墙壁、玻璃等。
它可以高效地去除墙壁表面的污渍、涂层、霉菌等，使建筑物恢复原有的美观和光滑。
5.环境保护：激光清洗技术在环境保护方面有着重要的作用。
例如，清洗污水管道、处理废水中的有害物质等方面，激光清洗技术被应用于去除污染物，改善环境质量。
结论激光清洗技术是一种高效、无害、无污染的清洗方法，其原理基于光热效应和光化学效应。
激光清洗技术在工业清洗、电子产业、文物保护、建筑领域和环境保护等方面都有广泛应用。
相比传统的清洗方法，激光清洗技术具有高效、精确、无损伤等优势，将在未来得到更广泛的应用。
基于光学原理的激光清洗技术研究
基于光学原理的激光清洗技术研究随着科学技术的不断发展，越来越多的高新科技逐渐进入我们的生活。
其中，激光技术作为一种新兴科技，在工业制造、生物医药等领域中正逐渐崭露头角。
而基于光学原理的激光清洗技术，则是激光技术中浓墨重彩的一笔。
本文将从激光清洗技术背景、激光原理、激光清洗技术研究现状以及潜在应用领域等方面进行探讨。
一、激光清洗技术背景传统的清洗方式往往会带来环境污染和高昂的清洗成本。
而激光清洗技术的出现，则可以有效解决这些问题。
其基本原理是利用激光束对物体表面进行高强度加热和光解作用，从而使污渍分解并飞出物体表面。
相比传统清洗方式，激光清洗技术不会产生任何污染物，而且能够高效清洗出一些传统方式难以清洗的物质，因此备受工业界的关注和青睐。
二、激光原理激光（Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation）即受激辐射放大的光。
激光清洗技术的基本原理就是利用激光束的高集中度和高能量来清除物体表面的污垢。
激光束经过透镜后可聚焦为极小的光斑，而光斑内的能量密度极高，超过材料表面的熔点和汽化点，从而使得物体表面污染物分解、蒸发脱落。
三、激光清洗技术研究现状激光清洗技术作为一种新兴技术，目前国内外的研究仍然处于萌芽阶段。
其中，国外的相关研究较为活跃，尤其是在航空航天、汽车、半导体等工业领域的应用方面，已经取得了一定的进展。
而国内的研究则主要集中在技术的改进和优化上，大多还处于实验室研究阶段。
目前，国内外的研究主要围绕激光清洗技术的优化设备、清洗效果、清洗速度、耗能水平等方面展开。
四、潜在应用领域激光清洗技术作为一种高效、无污染的清洗方式，拥有广阔的应用前景。
主要应用领域包括：1.航空航天领域：航空器表面的油漆、涂料、氧化铝等表面层可被激光清洗技术快速清除，能够提高航空器的安全和使用寿命。
2.汽车制造领域：铸造出的汽车发动机零件表面常常有大量油污、锈蚀和氧化铝等污染物，使用激光清洗技术可以将其清洗干净，提高汽车零件生产效率和品质。
激光清洗技术的原理与应用
激光清洗技术的原理与应用1. 介绍激光清洗技术是一种利用激光束对物体表面进行清洁的技术。
它以高能激光束对物体表面进行瞬时照射，通过吸收和扩散过程，在高能作用下击碎附着物质，从而实现清洗效果。
激光清洗技术具有高效、环保、无损等优点，在多个领域得到了广泛应用。
2. 原理激光清洗技术的主要原理是利用激光束的能量对物体表面进行照射，使其附着物质受到高能作用而破碎。
其工作原理可以概括为以下几个步骤： - 吸收和扩散：激光束照射到物体表面时，光能会被物体吸收，并以热能的形式扩散到物体内部。
- 瞬时蒸发和膨胀：由于激光束能量密度较高，物体表面附着物质会瞬间蒸发和膨胀，产生膨胀力。
- 击碎附着物质：由于膨胀力的作用，附着物质在物体表面受到冲击力，从而破碎为微小颗粒。
- 去除颗粒：附着物质破碎后，通过气流或机械手段来清除物体表面的微小颗粒。
3. 应用领域激光清洗技术在多个领域有着广泛的应用，以下是一些常见的应用领域：3.1 汽车行业•汽车表面清洗：激光清洗技术可以用于汽车表面的油漆和污渍的清洗，取代传统的化学清洗方法，具有更高的效率和更少的污染。
•发动机清洗：激光清洗技术可以用于汽车发动机的清洗，去除积碳和油垢，提高发动机的效率和寿命。
3.2 电子行业•PCB板清洗：激光清洗技术可以用于PCB板表面的清洗，去除焊接过程中产生的焊渣和氧化物，提高电子器件的品质和可靠性。
•光纤清洗：激光清洗技术可以用于光纤的清洗，去除光纤表面的油污和尘埃，提高光信号的传输效率。
3.3 历史文物保护•壁画清洗：激光清洗技术可以用于对历史建筑中的壁画进行清洗，去除墙面附着的污渍和霉菌，保护历史文物的完整性和美观。
•文物修复：激光清洗技术可以用于文物的修复，去除文物表面的污渍和环境污染物，恢复文物原有的色彩和质感。
3.4 食品加工•食品表面清洗：激光清洗技术可以用于食品的表面清洗，去除食品表面的细菌和污渍，提高食品的安全性和卫生标准。
激光清洗技术的原理及应用
激光清洗工作原理及应用近年来，随着人们环保意识的增强，给世界范围内清洗业的发展带来了巨大的挑战，各种有利于环境保护的清洗技术应运而生，激光清洗技术就是其中之一。
所谓激光清洗技术是指利用高能激光束照射工件表面，使表面的污物、锈斑或涂层发生瞬间蒸发或剥离，高速有效地清除清洁对象表面附着物或表面涂层，从而达到洁净的工艺过程。
它是基于激光与物质相互作用效应的一项新技术，与传统的机械清洗法、化学清洗法和超声波清洗法(湿清洗工艺)不同、它不需要任何破坏臭氧层的CFC类有机溶剂，无污染，无噪声，对人体和环境无害，是一种“绿色”清洗技术。
激光清洗技术的原理及应用:激光清洗与机械磨擦清洗、化学腐蚀清洗、液体固体强力冲击清洗、高频超声清洗等传统清洗方法相比，有明显的优点。
它高效、快捷、成本低，对基片产生的热负荷和机械负荷小，清洗为非损伤；废物可回收，无环境污染；安全可靠，不损害操作人员健康；可以清除各种不同厚度、不同成份的涂层；清洁过程易于实现自动化控制，实现远距离遥控清洗等。
激光清洗传统清洗工业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、无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。
同时，激光清洗可以解决采用传统清洗方式无法解决的问题。
激光清洗的优点与机械摩擦清洗、化学腐蚀清洗、液体固体强力冲击清洗、高频超声清洗等传统清洗方法相比，激光清洗具有明显的优点。
1、激光清洗是一种”绿色”的清洗方法，不需使用任何化学药剂和清洗液，清洗下来的废料基本上都是固体粉末，体积小，易于存放，可回收，可以轻易解决化学清洗带来的环境污染问题；2、传统的清洗方法往往是接触式清洗，对清洗物体表面有机械作用力，损伤物体的表面或者清洗的介质附着于被清洗物体的表面，无法去除，产生二次污染，激光清洗的无研磨和非接触性使这些问题迎刃而解；3、激光可以通过光纤传输，与机器手和机器人相配合，方便地实现远距离操作，能清洗传统方法不易达到的部位，这在一些危险的场所使用可以确保人员的安全；4、激光清洗能够清除各种材料表面的各种类型的污染物，达到常规清洗无法达到的清洁度。
激光机作业中的激光清洗与表面处理技术
激光机作业中的激光清洗与表面处理技术激光清洗与表面处理技术，作为现代激光机作业中的重要组成部分，已经在多个领域得到广泛应用。
激光清洗技术利用激光束的高浓度能量，以非接触方式清除表面的污垢和涂层，具有高效、无损伤和环保等优点。
而激光表面处理技术则可通过调节激光束的参数，实现对材料表面的改性和功能化。
本文将从激光清洗和激光表面处理两个方面介绍其原理、应用以及未来发展方向。
一、激光清洗技术激光清洗技术是利用激光束的高能量密度，将污垢或涂层表面加热瞬间蒸发或熔化，实现无接触地去除。
相比传统清洗方法，激光清洗具有以下优势：1. 高效能：激光束能量密度高，可以快速实现表面清洗，提高作业效率。
2. 无损伤：激光清洗过程中不会对物体表面造成磨损或刮伤，保持材料的原有性能。
3. 环保节能：激光清洗无需使用化学清洗剂，减少了对环境的污染，并且节约了能源资源。
激光清洗技术在多个领域得到了应用，如汽车维修领域中的发动机零件清洗、电子设备制造中的PCB板清洗以及文物保护中的古籍清洗等。
随着激光技术的不断提升和创新，激光清洗技术的应用领域还将进一步扩展。
二、激光表面处理技术激光表面处理技术是指利用激光束对材料表面进行能量输入，实现表面的改性和功能化。
通过调节激光束的参数（能量、功率、波长等），可以实现表面的熔化、蒸发、热化学反应等效应，从而改善材料的性能和功能。
激光表面处理技术的主要应用包括：1. 材料表面改性：激光束的能量输入可以改变材料表面的组织结构，提高材料的硬度、耐磨性等性能。
2. 表面合金化：通过激光加热，将外加的合金元素与基体材料进行熔合，形成硬度高、耐腐蚀的合金表面。
3. 表面纳米结构形成：激光可在材料表面形成纳米颗粒或纳米结构，改变表面的光学特性、润湿性等。
激光表面处理技术的应用领域广泛，如航空航天领域中的发动机叶片涂层、光学玻璃表面处理、生物医学材料的改性等。
随着激光技术的不断发展，激光表面处理技术将进一步加强材料与激光的相互作用，探索更多新的应用领域。
光应用的新领域一激光清洗
光应用的新领域一激光清洗激光应用的新领域—激光清洗的原理及应用概况。
介绍了两种激光清洗的实例高重复率激光高速清洗固体表面, 和激光清除宇宙空间垃圾。
激光清洗及特点激光清洗是利用激光高速有效地清除清洁对象表面附着物或表面涂层的技术。
就其清洗机理而言, 可分为两大类。
一类是利用清洁基片也称为母体与表面附着物对某一波长激光能量, 具有差别很大的吸收系数。
辐射到表面的激光能量, 大部分被表面附着物所吸收, 使之受热或汽化挥发、或瞬间膨胀, 并被表面形成的蒸汽流带动脱离物体表面, 达到清洗目的。
而基片吸收能量极小, 不会被损伤。
对此类激光清洗, 选择合适的波长和控制好激光能量, 是现安全高效清洗的关键。
另一类是适用于清洁基片与表面附着物的激光能量吸收系数差别不大, 或基片对涂层受热形成的酸性蒸汽较敏感, 或涂层受热后会产生有毒物质等情况的清洗方法。
通常利用高功率高重复率的脉冲激光冲击被清洗的表面, 使部分光束转换成声波。
声波击中下层硬表面后, 返回的部分与激光产生的入射声波发生干涉, 产生高能波, 使涂层发生微小爆炸, 涂层被粉碎、压成粉末, 再被真空泵清除, 而底下的基片不会损伤。
激光清洗与机械磨擦清洗、化学腐蚀清洗、液体固体强力冲击清洗等传统清洗方法相比,有明显的优点。
它高效、快捷、成本低对基片的热负荷和机械负荷小, 清洗为非损伤性废物可回收, 无环境污染安全可靠, 不损害操作人员健康多功能, 可以清除各种不同厚度、不同成份的涂层清洁过程易于实现自动化控制, 实现远距离遥控清洗。
激光清洗的发展与现状1975年日刊报道了前苏联的几位科学家将激光技术用于清除水面漂浮的石油。
不仅可以提高清除效率, 做到无二次污染, 而且能够回收石油。
年前苏联的两位科学家又报道了用20W连续二氧化碳激光器清洁柏油路面的燃料斑和油斑, 高效而快捷。
随着气体激光器技术不断完善、价格降低半导体激光器功率不断提高、发光波长扩展固体激光器日益成熟, 使得激光光源更趋于多样化、小型化, 易于操纵控制。
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激光清洗技术的原理及应用
近年来，随着人们环保意识的增强，给世界范围内清洗业的发展带来了巨大的挑战，各种有利于环境保护的清洗技术应运而生，激光清洗技术就是其中之一。
所谓激光清洗技术是指利用高能激光束照射工件表面，使表面的污物、锈斑或涂层发生瞬间蒸发或剥离，高速有效地清除清洁对象表
面附着物或表面涂层，从而达到洁净的工艺过程。
它
是基于激光与物质相互作用效应的一项新技术，与传
统的机械清洗法、化学清洗法和超声波清洗法(湿清
洗工艺)不同、它不需要任何破坏臭氧层的CFC类有
机溶剂，无污染，无噪声，对人体和环境无害，是一
种“绿色”清洗技术。
激光清洗与机械磨擦清洗、化学腐蚀清洗、液体
固体强力冲击清洗、高频超声清洗等传统清洗方法相
比，有明显的优点。
它高效、快捷、成本低，对基片
产生的热负荷和机械负荷小，清洗为非损伤；废物可
回收，无环境污染；安全可靠，不损害操作人员健康；
可以清除各种不同厚度、不同成份的涂层；清洁过程
易于实现自动化控制，实现远距离遥控清洗等。
激光清洗的原理和方法
激光的特点是具有高方向性，单色性，高相干性和高亮度。
通过透镜的聚焦和Q开关，可以把能量集中到一个很小的空间范围和时间范围内。
在雷射清洗处理中，主要利用了雷射的以下特性：
1、雷射可以实现能量在时间和空间上的高度
集中，聚焦的雷射束在焦点附近可产生几千
度甚至几万度的高温，使污垢瞬间蒸发、气
化或分解。
2、雷射束的发散角小，方向性好，通过聚光
系统可以使雷射束聚集成不同直径的光斑。
在雷射能量相同的条件下，控制不同直径的
雷射束光斑。
3、可以调整雷射的能量密度，使污垢受热膨
胀。
当污垢的膨胀力大于污垢对基体的吸附
力时，污垢便会脱离物体的表面。
创研P-LASER 激光清洗机是激光系统中先进的产品，创研P-LASER 使用的是非常稳定，耐用的光纤激光光源，无灯管更换的需求。
这种新型的Q开关激光（又称超脉冲激光）对模具清洗，零件接合的前处理与及包覆层的清除等需要功率和准确度的应用提供绝佳的工具。
完美的激光设计同时对工业界的各种应用提供轻松的解决方案。
P-LASER 500W在结构和设计上提供的是高效率，稳定，与及几乎免保养的作业系统。
自我内部冷却的激光光源不但不会制造污染物质，无消耗品，而且还容易架设和操作。
该系统便于移动,设计用于在硫化机上进行模具清洗.该系统同样可以离线清洗任何形式的模具或活络模的部件，如活络块或侧板。
要进行清洗的模具可以是任何温度。
洗模完成之后硫化机可立即开始硫化。
在有些情况下需要拆卸并提升两半模的下半模以便进行硫化机内清洗。
激光清洗的应用
1、Precision mold cleaning 模具清洗
2、Selective paint removal for weld inspection金属表面漆层以及焊接点的清除。
3、Removes oxides, oil, grease & production residues清除氧化物，油污，油渍及产品的残留物。
4、Historic masonry conservation 历史文物恢复及保存。