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                  激光清洗技術
                  上傳時間:2019/5/15  點擊數:
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                  激光清洗技術

                  在工業生產、古文物和藝術品保護甚至牙齒疾病的治療中,常常需要用到清洗技術。而在工業制品的電鍍、磷化、噴涂、焊接、包裝以及集成線路裝配過程中,有時必須要出去制品表面上的油脂、灰塵、繡垢及殘留的溶劑、粘結劑等污物,以確保質量。但由于環境污染和保護不善等原因,工業制品,文物以及許多珍貴藝術品逐漸被銹蝕和污損,有的已被完全破壞,這就有必要采取適當的措施除掉文物表面的污垢及銹蝕,恢復其舊貌。

                  傳統的清洗技術主要使用的是如機械情理法、化學清洗法和超聲波清洗法等。但是這些方法都存在都一些缺點,機械方法無法滿足高清潔度清洗要求;化學清洗方法容易導致環境污染;超聲波清洗法盡管清洗效果不錯,但對亞微米級污粒的清洗無能為力,清洗槽的尺寸限制了被清洗零件的范圍和復雜程度。這些缺點都限制了傳統清洗技術的發展。

                  激光清洗技術的機理

                  激光清洗的機理主要是基于物體表面污染物吸收激光能量后,  或汽化揮發,或瞬間受熱膨脹而克服表面對粒子的吸附力,使其脫離物體表面,進而達到清洗的目的。

                  大致概括為:

                  1、激光汽化分解;2、激光剝離;3、污物粒子熱膨脹;

                  4、基體表面振動和粒子振動四個方面

                  激光清洗技術的特性和分類

                  一、與傳統清洗工藝相比,激光清洗技術具有以下特征:

                  (1) 它是一種“干式”清洗,不需要清潔液或其他化學溶液,且           清潔度遠遠高于化學清洗工藝;

                  (2) 清除污物的范圍和適用的基材范圍十分廣;

                  (3) 通過調控激光工藝參數,可以在不損傷基材表面的基礎上,有效去除污物,使表面復舊如新;

                  (4)激光清洗可以方便地實現自動化操作;

                  (5)激光去污設備可以長期使用,運行成本低;

                  (6)激光清洗技術是一種“綠色”清洗工藝,消除的廢料是固體粉末,體積小,易于存放,基本上不污染環境。

                  二、激光清洗的方法一般有四種:

                  1 激光干洗法,即采用脈沖激光直接輻射去污;

                  2 激光+液膜的方法,即首先沉積一層液膜于基體表面,然后用激光使液膜發生爆炸去污;

                  3 激光+惰性氣體的方法,即激光輻射的同時,用惰性氣體吹向工件表面,當污物從表面剝離后,就被氣體遠遠吹離表面,避免清潔表面再次污染和氧化;

                  4)用激光使污物松散后,再用非腐蝕性的化學方法去污。目前在工業生產中主要采用前面三種清洗方法其中激光干洗法取激光+液膜清洗方法用得最多;第四種方法僅見于藝術品的清洗保護中。

                  激光器的選擇

                  目前激光器的種類比較多,如CO2激光器、YAG(釔鋁石榴石)

                  激光器和準分子器等

                  一般來說,在高精度的要求高于大體積清除或成本的要求時,準分子激光器是較為合適的工具;在其他情況下則以CO2和固體激光器為佳。對于微電子工業來說,一般選用準分子激光器,如KrF準分子;對于模具的清洗則采用CO2YAG激光器比較好;而對于激光敷層的清除CO2激光器的效果好,特別是TEACO2激光器在這一領域發展前途佳;由于CO2激光器不能用光纖傳送,遠程清洗應用受到很大限制,這為YAG激光器的應用提供了廣闊的空間。

                  主要應用 :

                      激光清洗石材、激光清洗古代文獻、激光清洗武器、模具的清洗、飛機舊漆的清除、樓宇外墻的清洗、電子工業中的清洗、精密機械工業中的精確去脂清洗、核電站反應堆內管道清洗。

                  綜上所述,激光清洗在很多領域發揮著重要作用,并且在汽車制造、半導體晶原片清洗、精密零件加工制造、軍事裝備清洗、建筑物外墻清洗、文物保護、電路板清洗、精密零件加工制造、液晶顯示器清洗、口香糖殘跡去除等領域均可發揮重要作用。

                  展望

                      激光清洗技術近兩年發展很快,不論是對激光清洗的工藝參數和清洗機理、清洗對象的研究或是應用方面的研究都取得了很大的進展。進而激光清洗技術在經過大量理論方面的研究后,其研究重心正不斷偏向于應用方面的研究,并在應用方面取得了可喜的成果。由于激光器及其配套硬件的費用較高,使激光清洗技術的應用范圍受到極大的限制,特別在低成本對象的清洗中還難以承受。今后激光清洗技術在文物和藝術品的保護方面將得到更廣泛的應用,其市場前景非常廣闊。隨著科學技術的發展,如果激光器及其硬件的成本不斷下降,該項技術在工業中的應用也將成為現實,其應用范圍也會隨之拓寬。


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