激光清洗技术的原理及应用(内容清晰)
激光清洗技术的工作原理有哪
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激光清洗技术的工作原理有哪些激光清洗技术的原理脉冲式的Nd:YAG激光清洗的过程依赖于激光器所产生的光脉冲的特性,基于由高强度的光束、短脉冲激光及污染层之间的相互作用所导致的光物理反应。
其物理原理可概括如下:a)激光器发射的光束被需处理表面上的污染层所吸收。
b)大能量的吸收形成急剧膨胀的等离子体(高度电离的不稳定气体),产生冲击波。
c)冲击波使污染物变成碎片并被剔除。
d)光脉冲宽度必须足够短,以避免使被处理表面遭到破坏的热积累。
e)实验表明当金属表面上有氧化物时,等离子体产生于金属表面。
等离子体只在能量密度高于阈值的情况下产生,这个阈值取决于被去除的污染层或氧化层。
这个阈值效应对在保证基底材料安全的情况下进行有效清洁非常重要。
等离子体的出现还存在第二个阈值。
如果能量密度超过这一阈值,则基底材料将被破坏。
为在保证基底材料安全的前提下进行有效的清洁,必须根据情况调整激光参数,使光脉冲的能量密度严格处于两个阈值之间。
激光清洗实际应用激光清洗不但可以用来清洗有机的污染物,也可以用来清洗无机物,包括金属的锈蚀、金属微粒、灰尘等。
下面介绍一些实际应用情况,这些技术已非常成熟,已被广泛应用。
1、模具的清洗:每年全世界的轮胎生产企业制造数亿个轮胎,生产过程中轮胎模具的清洗必须迅速可靠,以节省停机的时间。
传统的清洗方法包括喷沙、超声波或二氧化碳清洗等,但这些方法通常必须在高热的模具经数小时冷却后,再移往清洗设备进行清洁,清洁所需的时间长,并容易损害模具的精度,化学溶剂及噪声还会产生安全和环保等问题。
利用激光清洗方式,由于激光可利用光纤来传输,因此在使用上深具弹性;由于激光清洗方式可用光纤连接而将光导至模具的死角或不易清除的部位进行清洗,因此使用方便;由于橡胶并无气化,因此不会产生有毒害的气体,影响工作环境的安全。
激光清洗轮胎模具的技术已经大量在欧美的轮胎工业中被采用,虽然初期投资成本较高,但可在节省待机时间、避免模具损坏、工作安全及节省原材料上所获得的收益迅速得到回收。
激光清洗技术的原理及应用ppt课件
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三、激光清洗技术的应用 在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确
4、核电反应堆内管道的清洗
采用光导纤维,将高功率激光束引入反应堆内部,直接 清除放射性粉尘,清洗下来的物质清理方便。而且由于是远 距离操作,可以确保工作人员的安全。
3、清洗方法1——干洗法
采用脉冲直接辐射去污,激光被基体或粒子吸收后产 生振动,从而使基体和污染物分离。
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二、激光清洗技术的原理 在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确
3、清洗方法2——液膜法
先沉积一层液膜于基体表面然后用激光辐射去污。
1、艺术品清洗
1a 绘画原貌 1b 绘画顶部用激光清洗,底部用化学溶剂 1c 原貌与激光清洗后的效果对比 1d 激光+化学溶剂联合清洗
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三、激光清洗技术的应用 在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确
2、模具的清洗
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三、激光清洗技术的应用 在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确
可以推测,随着激光技术的发展,激光成本的下降, 激光清洗技术应用会更加广泛。
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在整堂课的教学中,刘教师总是让学 生带着 问题来 学习, 而问题 的设置 具有一 定的梯 度,由 浅入深 ,所提 出的问2
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二、激光清洗技术的原理 在整堂课的教学中,刘教师总是让学生带着问题来学习,而问题的设置具有一定的梯度,由浅入深,所提出的问题也很明确
3、清洗方法3——激光+惰性气体法
激光清洗系统原理及应用
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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
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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。
激光清洗技术的原理与应用
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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。
激光除锈清洗的原理和应用简析
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激光除锈清洗的原理和应用简析
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。
例如,工件表面粘有亚微米级的污染颗粒时,这些颗粒往往粘得很紧,常规的清洗办法不能够将它去除,而用纳米激光辐射工件表面进行清洗则非常有效。
还由于激光对工件是无接触清洗,对精密工件或其精细部位清洗十分安全,可以确保其精度。
所以激光清洗在清洗行业中独具优势。
激光为什么能够用来清洗?为什么对被清洗物体不会造成损害呢?
首先了解一下激光的本质。
简单来说,激光和在我们身边的如影随形般的光线(可见光和不可见光)没有什么不同,只不过激光是利用谐振腔把光聚集在同一个方向上,并且有较单纯的波长,协调性等性能更好,因此理论上所有波长的光都可以用来形成激光,但实际上受限于能够激发的介质不多,因此能够产生稳定且适合工业生产的激光光源相当有限。
被广泛使用的大概也就是Nd:YAG激光、二氧化碳激光和准分子激光。
由于Nd:YAG激光可以通过光纤传输更适合工业应用,因此在激光清洗中也多被采用。
激光清洗的基本原理
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激光清洗的基本原理激光清洗是一种高效、无污染的表面清洗技术,通过激光束的能量聚焦和瞬间高温作用,将物体表面的污染物快速蒸发或燃烧,从而实现清洁的目的。
基本原理如下:1. 激光能量吸收和传递激光是一种高能量、高密度的光束,当激光束照射到物体表面时,其中的光能会被物体吸收并转化为热能。
物体表面吸收激光能量后会迅速升温,从而改变物体表面的物理和化学性质。
2. 光热效应激光束照射到物体表面后,能量会迅速转化为热能,使物体表面温度升高。
当物体表面的温度升高到一定程度时,污染物因为受热而蒸发、燃烧或破裂,从而分离出物体表面。
3. 色素吸收和光解激光清洗中,常使用的激光波长通常选择能被污染物吸收的波段。
当激光束照射到含有色素的污染物上时,色素会吸收激光能量而发生光解反应,使色素分子断裂,从而使污染物变得无色或透明。
4. 爆破效应激光清洗中,激光束照射到物体表面时,由于瞬时的高能量密度,污染物会因为热膨胀而发生爆破效应。
这种爆破效应会使污染物在短时间内迅速破裂并从物体表面脱落。
5. 激光清洗技术的选择激光清洗技术的选择主要考虑激光的波长、功率、脉冲宽度等参数。
不同类型的污染物对激光的吸收特性有所不同,因此需要选择适合的激光参数来实现清洗效果。
此外,物体表面的性质也会影响激光清洗的效果,例如金属表面和非金属表面的清洗方式不同。
6. 激光清洗的优势相比传统的清洗方法,激光清洗具有许多优势。
首先,激光清洗是一种非接触式清洗方法,不会对物体表面造成机械损伤。
其次,激光清洗过程中不需要使用化学溶剂或清洗剂,避免了对环境的污染。
此外,激光清洗可以精确控制清洗参数,适用于各种形状和材质的物体表面清洗。
激光清洗利用激光的能量传递和光热效应,通过吸收和瞬时高温作用,将物体表面的污染物蒸发、燃烧或破裂,从而实现表面的清洁。
激光清洗技术具有高效、无污染、非接触等优点,被广泛应用于各个领域,如电子、汽车、航空航天等。
随着激光技术的不断发展,激光清洗将在清洗行业中发挥越来越重要的作用。
激光清洗技术的原理及应用
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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。
光应用的新领域一激光清洗
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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。
激光清洗技术的原理及应用
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激光清洗技术的原理及应用激光清洗技术是一种利用激光束对物体表面进行清洗的方法。
它利用激光的高能量密度和高单色性,通过激光与物体表面相互作用,使附着在物体表面的污垢、氧化层、涂层等物质蒸发或炸碎,从而达到清洗的目的。
激光清洗技术具有高效、无污染、低损伤、可控性好等优点,因此被广泛应用于工业清洗、文物保护、半导体制造等领域。
首先是吸收效应。
当激光束照射到物体表面时,光能被物质吸收,产生瞬态蒸发,从而导致污垢的分离和剥离。
这是激光清洗技术最基本的物理过程。
其次是光热效应。
激光束的高能量密度会使物体表面温度急剧升高,超过污垢或涂层的蒸汽温度,从而使其蒸发,清洗物体表面。
光热效应的优点是可以快速完成清洗过程,但缺点是可能会对物体表面造成热损伤。
最后是激光击溃效应。
当激光束聚焦到物体表面后,激光能量迅速增加,当达到物质的断裂强度时,会产生光击溃效应,使得污垢或涂层迅速剥离并溅射出去,完成清洗过程。
这种效应主要适用于厚度较薄、粘附较弱的污垢。
激光清洗技术具有广泛的应用领域。
首先,工业清洗方面,激光清洗技术可以用于清洗汽车发动机、飞机部件、模具、机械设备等各种金属表面的污垢和附着物。
相比传统的清洗方法,激光清洗技术不需要使用化学溶剂,无需接触清洁,可以大大提高清洗效率和效果。
其次,文物保护方面,激光清洗技术可以用于清洗古代文物表面的尘埃、氧化物、涂层等。
由于激光清洗技术具有非接触性、低损伤性和可精确控制的特点,可以对文物进行无损清洗并保护其表面的装饰和纹理。
此外,激光清洗技术在半导体制造、航天航空、电子仪器等领域也有重要应用。
例如,在半导体制造过程中,激光清洗可以清除芯片表面的杂质和污垢,提高芯片的质量和可靠性。
综上所述,激光清洗技术是一种高效、无污染、低损伤的清洗方法,具有广泛的应用前景。
随着技术的不断发展和完善,相信激光清洗技术在各个领域的应用将会越发广泛和深入。
激光清洗技术的应用完结版
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激光清洗技术的应用摘要:激光清洗技术简介,激光清洗的原理,激光清洗的目前的应用,激光清洗的不同清洗方法关键词:激光清洗,环保,二次污染参考文献1LuYF,SongWD,AngBW,etal.Atheoreticalmodelforlaserremovalofparticlesfromsolidsurfaces[M]. AppliedPhysicsA,1997,2LuYongFeng,AoyagiYoshinobu,TakaiMikio,etal.Lasersurfacecleaninginair:mechanismsandapplications[M].Jpn.J.Appl.Phys.,1994,3LarcipreteR,BorsellaE,CintiP.KrF-excimer-laser-inducednativeoxideremovalfromSi(100)surfaces studiedbyAugerelectronspectroscopy[M].AppliedPhysicsA,19964金杰,焦强,贺士娟,等.激光在清洗方面的应用[M].光电子技术与信息,1997,5思源.放射性物质污染材料的激光除污[M].激光与光电子学进展,1998,6陈云生,张荣康.英国开发用激光清洗雕像设备[M].激光与光电子学进展,1995,7友清.深紫外激光清洗表面沾污[M].激光与光电子学进展,1996,1简介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。
清洗一直是工业生产和科学研究领域中的一个很重要的环节。
随着科学技术的发展和人民生活水平的提高,传统的清洗方法包括机械清洗发,化学清洗发和超声波清洗发正面临严峻的挑战。
这是因为传统的清洗技术主要通过溶解、化学反应或事假机械力等手段来清除表面的污染物质,因此对于一些清洁度要求高(如清洗次微米级污粒)的零件来说存在一定困难;另一方面,传统的清洗技术容易导致二次污染,增加了清洗的复杂程度。
激光清洗的原理及应用论文

激光清洗的原理及应用论文1. 引言激光清洗是一种基于激光技术的表面清洁方法,其原理是利用高能量的激光束对目标物表面进行照射,通过吸收激光能量的物质在瞬间蒸发、气化,从而实现对目标物表面的污垢、涂层等的去除。
激光清洗具有高效、无损、环保等优势,因此在多个领域得到了广泛应用。
2. 激光清洗的原理激光清洗的原理是基于激光与物质的相互作用。
当激光束照射到物体表面时,激光能量会被吸收并转化为对物质产生各种效应的能量形式。
具体来说,激光与物质的相互作用可分为以下几种形式:•光吸收:激光束能量被物体吸收,导致物体温度升高。
这种光吸收可以是通过吸收激光的波长与物质的能级结构相匹配实现的,如二极管激光器产生的激光被金属表面吸收。
•光散射:激光束照射到物体表面后,通过散射产生非均匀光场,从而导致物体的边缘部分与激光束的相互作用,进一步实现清洗效果。
•光压力:激光束对物质施加的压力效应,通过物体表面的有机杂质与涂层等与激光束相互作用,实现对污垢的清除。
3. 激光清洗的应用激光清洗技术在多个领域得到了广泛应用,下面列举了一些典型的应用场景及其特点:3.1 电子产品清洗激光清洗在电子产品制造过程中的应用越来越广泛。
通过激光清洗,可以高效清除电路板表面的焊渣、油污等污垢,提高电子产品的可靠性和稳定性。
同时,激光清洗还可以避免使用化学溶剂等对环境造成的污染。
3.2 汽车制造行业在汽车制造行业,激光清洗常用于汽车表面的喷漆前预处理。
通过激光清洗,可以高效去除汽车表面的油漆、粉尘等污垢,提供良好的喷漆基质,从而提高车身涂装质量和降低缺陷率。
3.3 金属加工领域激光清洗广泛应用于金属加工领域中的表面处理过程。
例如,激光清洗可以去除金属表面的油污、锈蚀物等,并提供干净的金属表面,使得后续的焊接、喷涂等加工工序更加高效和可靠。
3.4 文物保护在文物保护领域,激光清洗被广泛应用于对文物表面的清洗和修复。
相比传统的化学清洗方法,激光清洗具有不接触、无损、精确控制清洗深度等优势,可以最大程度地保护文物的原始性和完整性。
激光清洗的原理
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激光清洗的原理激光清洗是一种高效、环保、非接触式的清洗技术,在各个领域的应用越来越广泛。
其原理是利用激光的能量和光束特性,通过光热效应、光化学效应和光机械效应等作用机制,将目标物表面的污染物和附着物清除掉,达到清洁目的。
下面将详细介绍激光清洗的原理。
激光清洗原理主要包括吸收效应、等离子效应和蒸发效应。
首先是吸收效应。
激光的能量主要通过被清洗物表面的吸收而转化为热能,使污染物和附着物的物理和化学性质发生变化。
当激光束照射到目标物表面时,其能量会被目标物表面的污染物吸收,导致污染物吸收点升温,发生热膨胀和融化等现象。
热膨胀会产生热压力,导致污染物与基材的粘附力瞬间降低,从而使污染物与基材分离。
其次是等离子效应。
激光束的功率密度高于材料的阈值时,会产生等离子体。
等离子体是由带正电荷的离子和自由电子组成的高能电磁场,能够剥离污染物与基材的化学键或离解分子结构,从而清洗目标物表面的污染物。
等离子体通过电子的击穿效应,可以摧毁和清除难以被化学方法或机械方法清除的附着物。
最后是蒸发效应。
激光束照射到污染物表面时,光能量被污染物吸收后,会将污染物加热到高温,使其温度升高到蒸发温度以上,使污染物蒸发掉。
蒸发效应可以在不损伤基材的情况下,将污染物彻底清除。
除了上述主要原理,激光清洗还可通过辅助气体的喷射、光化学反应等效应实现清洗目的。
辅助气体的喷射可以起到冷却和清扫的作用,既能快速冷却热膨胀区域,防止基材受热损伤,又能清除被清洗表面的融化或蒸发后的污染物。
光化学反应是激光与目标物表面的化学物质发生反应,从而改变化学性质,实现清洗作用。
激光清洗的优点主要有以下几点:首先,激光清洗可以实现非接触式清洗,无需直接接触物品表面,避免了物理清洗可能带来的损伤和变形等问题。
其次,激光清洗可以精确控制清洗区域和能量,对不同形状、材质和表面性质的目标物清洗效果好,可以大幅提高清洗效率和质量。
再次,激光清洗过程中无需使用化学物质和溶剂,避免了对环境的污染和人体健康的影响,符合环保要求。
激光清洗技术在铝合金模板清洗中的应用
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文章编号:1009—4539(2021)增1-0275-04激光清洗技术在铝合金模板清洗中的应用薛情(北京中铁建建筑科技有限公司北京100040)摘要:针对返厂铝合金模板的清洗,目前行业內采用的主要清洗方式为抛丸清洗和水清洗,但受抛丸清洗和水清洗的技术特性的限制,二者在清洗效果方面均有一定的缺陷。
提出一种新思路,即采用激光清洗技术完成返厂铝合金模板的清洗,激光脉冲辐射铝合金模板表面,混凝土残渣和喷涂层颗粒产生高频振动,使其与铝合金分离以达到清洗的效果。
应用该方式,可以实现在不影响铝合金模板力学性能和外观质量的情况下,达到完全去污的目的。
同时以激光清洗技术为核心,设计一套自动化清洗设备,使清洗过程更加智能、高效。
关键词:铝合金模板激光清洗喷涂层中图分类号:TN249;TU755.2文献标识码:A DOI&10.3969/j.issn.1009-4539.2021.S1.067Application of Laser Cleaning Technology in Cleaning Aluminum Alloy TemplateXUEQing(Beijing China Railway Construction Building and Technology Co.Ltd.-Beijing100040,China)Abstract:For the cleaning of returned aluminum alloy templates,the main cleaning methods used in the industry are shot blasting and water cleaning,but due to the technical characteristics of shot blasting and water cleaning,both have certain defects in terms of cleaning effect.This paper proposes a new idea,that is,to use laser cleaning technology to clean back-work aluminum aloy templates,laser pulse radiation aluminum aloy template suWaces,high-frequenct vibration of concrete residues and spray coating particles,so that they can separate them from aluminum aloy to achieve cleaning ing this method,it can achieve the goal of complete decontamination without tfecting the mechanical peWormanco and appearance quality of aluminum Cloy templates.At the same hme,with laser cleaning technology as the core,an automaho cleaning equipment is designed to make the cleaning process more intelligent and effcient.Key words:aluminum Hoy template;laser cleaning;spray coating1前言铝合金模板的清洗是保证铝合金模板完成多次周转使用的重要工作步骤之一,如何保证在不破坏模板本身性能和质量要求的前提下更好地达到清洗效果是本次研究的重点内容’激光清洗技术是一种高效、环保的清洗技术,目前已在除锈、除漆、晶片表面处理等方面得到了广泛的应用,激光清洗技术本身已逐渐趋于成熟水平,因此研究激光清洗技术在铝合金模板清洗中的应用具有足够的可行性。
激光清洗机的原理
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激光清洗机的原理激光清洗机是一种利用激光束对物体表面进行清洗的设备。
激光清洗技术借助激光的高能量和高精度,能够去除物体表面的污垢、油渍、氧化层等有害物质,实现高效、无残留的清洗效果。
激光清洗机的原理主要包括激光照射和清洗效应。
激光照射是指将激光束聚焦到物体表面,通过吸收激光能量来产生一系列物理化学反应,使物体表面污垢分解、氧化层还原或蒸发。
清洗效应是指激光束与物体表面发生相互作用,产生热、光、声和化学效应,从而清除表面污染物。
激光清洗机可采用不同类型的激光源,常见的有固态激光器、半导体激光器和光纤激光器。
不同类型的激光源具有不同的特点和应用范围,如固态激光器具有高能量密度和短脉冲特性,适用于去除坚硬、厚重的污垢;半导体激光器具有小体积、高光束质量和高效能特点,适用于微观清洗;光纤激光器具有灵活性和可控性强的优势,适用于复杂表面的清洗。
在激光清洗过程中,激光束首先经过激光器系统的调制和聚焦,然后通过扫描设备将激光束扫描到待清洗的物体表面。
物体表面吸收激光束后,部分能量被转化为热能。
当物体表面的污垢、油渍或氧化层等物质的热扩散系数较大时,会导致物体表面温度升高,使污垢分解或蒸发。
当物体表面的污垢、油渍或氧化层等物质的热扩散系数较小时,会导致污垢局部温度升高,产生剧烈的膨胀和产生热应力,从而使表面附着物质剥离。
同时,激光束的高能量密度会使物体表面发生光解、热解和化学反应,从而对污垢和附着物质进行化学变化和分解。
此外,激光束的光压效应还可以将污垢和附着物质从物体表面推走或剥离。
通过适当调整激光束的参数,如能量密度、频率、脉宽和聚焦度等,可以实现精确控制和清洗效果。
激光清洗机具有很多优点,如高效、高精度、无接触、无溶剂、无污染、无损害等。
同时,激光清洗机也存在一定的局限性,如设备复杂、成本高、能量消耗大、清洗速度慢等。
随着激光技术的不断发展和改进,激光清洗机在各个领域的应用越来越广泛,包括电子、汽车、航空航天、医疗和艺术品等。
激光清洗技术综述
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摘要:激光清洗技术是利用激光处理待清洗物体,在激光脉冲作用下使污染物从物体表面脱离。
由于激光清洗可通过调整激光波长、脉宽、作用时间和作用方式等来适应不同污染物和不同基底的清洗要求,因此广泛适用于各种清洗对象,并常用于一些特殊功能的清洗,解决常规清洗所不能解决的问题。
此外,与其它清洗技术相比,激光清洗具有无污染、效率高、低成本等优点,因而研究和应用更加广泛。
本文论述的光学元件表面的激光清洗方法是针对目前常规清洗无法完成的光栅清洗和光学元件在线清洗,为系统中的光栅洁净和高功率固体激光装置中的光学元件在线洁净提供了一条新的路径。
关键词:激光清洗;光学元件;污染。
引言:一提到清洗,人们很容易联想到水和其它液体,因为用液体清洗固体表面的污染物是千百年来人们最常使用的方法。
但是污染的种类很多,污染附着的物体的种类也各不相同。
有些物体上的污染很难甚至无法用水和一般化学清洗剂来清洗干净,比如文物上的污渍、轮船外壳上的锈蚀的油漆、电子线路板上的微粒、硅片上的污染物等。
一般清洗这些主要使用的是如机械清洗法、化学清洗法和超声波清洗法等。
但是这些方法都存在着一些缺点,机械方法无法满足高清洁度清洗要求;化学清洗方法容易导致环境污染;超声波清洗法尽管清洗效果不错,但对亚微米级污粒的清洗无能为力,清洗槽的尺寸限制了被清洗零件的范围和复杂程度。
这些缺点都限制了传统清洗技术的发展。
随着激光技术的发展,激光清洗最为一种新型的清洗方式进入了人们的视野。
它是一种新型高效的环保清洗技术,可利用激光的方向性和高亮度来清除掉材料表面的污染物。
激光清洗的机理主要是基于物体表面污染物吸收激光能量后,或汽化挥发,或瞬间受热膨胀而克服表面对粒子的吸附力,使其脱离物体表面,进而达到清洗的目的[1]。
国外的发展:激光清洗最早报道于年,前苏联的几位科学家利用激光技术去除水面漂浮的石油。
而真正意义上的激光清洗技术研究开始于20世纪80年代中期,利用该技术成功清除存储器模板上的微小颗粒,从此激光清洗技术开始受到广泛的关注和研究,并被正式确认为一种有效的清洗方法。
激光清洗的原理应用浅析
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激光清洗的原理应用浅析1. 激光清洗的原理激光清洗是一种利用激光束对物体表面进行清洁的技术。
其原理基于激光的高能密度和高单色性。
激光束照射到物体表面时,能量聚焦在极小的区域内,导致物体表面污物的瞬时加热和蒸发。
通过调整激光的功率和聚焦度,可以实现不同程度的清洁效果。
2. 激光清洗的应用激光清洗在各个领域有着广泛的应用。
以下列举几个常见的应用领域:•电子行业:激光清洗可以有效去除电子元件表面的焊渣和氧化物,提高电子元器件的质量和可靠性。
此外,激光清洗还可以在集成电路的制造过程中去除光刻胶。
•汽车行业:激光清洗可以用于汽车外观清洁和内部零部件清洗。
在汽车外观清洗中,激光能够有效去除车身表面的污垢和氧化层,使汽车表面恢复光洁。
在内部零部件清洗中,激光可以去除发动机和变速器等零部件表面的油污和积碳,提高零部件的工作效率和寿命。
•航空航天行业:激光清洗在航空航天行业中有着广泛的应用。
例如,激光可以用于发动机涡轮叶片的去除氧化物,以提高发动机的工作效率。
此外,激光还可以用于飞机表面的涂层去除,以便进行维修和喷漆。
•文物保护:激光清洗在文物保护中起到了重要的作用。
传统的清洗方法可能会对文物造成损害,而激光清洗具有非接触性和精确控制的特点,可以在不损害文物表面的情况下去除污垢和重建细节。
•制造业:激光清洗在制造业中广泛应用于金属零件的表面清洗。
通过激光清洗可以去除金属表面的锈蚀、涂层和附着物,提高零部件的质量和精度。
3. 激光清洗的优势激光清洗相比传统的清洗方法具有以下几个优势:•非接触性:激光清洗是一种非接触式的清洗方法,不会对物体造成损害。
这对于一些脆弱和敏感的材料和构件尤为重要。
•精确性:激光清洗具有高精确性的特点,可以通过调整激光束的功率和聚焦度,实现对不同类型的污垢进行精确清洗。
•高效性:激光清洗能够快速高效地去除污垢,提高生产效率。
相比传统的清洗方法,激光清洗的清洁效果更好,节省了清洗时间和成本。
•环保性:激光清洗是一种无需化学药品的清洗方法,不产生废水和废气污染。
激光清洗技术在文物上的应用
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3、揭示文物表面的细节和隐藏 信息
激光清洗技术可揭示文物表面的细节和隐藏信息,为文物研究提供更多线索。 例如,对于一些彩绘、雕刻等表面细节丰富的文物,激光清洗技术可去除表面 污垢,使隐藏的信息得以显现。
激光清洗技术的优缺点
1、优点
激光清洗技术的优点主要体现在以下几个方面:
(1)高效、无损:激光清洗技术对文物表面无损伤,能够在短时间内完成大 面积的清洗工作,提高清洗效率。
谢谢观看
(2)环保:激光清洗过程中不产生废水、废气等污染,具有环保优势。 (3)操作简便:激光清洗设备操作简单,对操作人员要求较低。
(4)杀灭微生物:激光清洗技术能够杀灭文物表面的微生物,防止文物腐蚀 和病害。
2、缺点
尽管激光清洗技术具有诸多优点,但也存在一些缺点:
(1)设备成本较高:激光清洗设备价格昂贵,一定程度上限制了其在文物保 护领域的应用。
3、电子制造领域:利用激光清洗技术清除电子产品和半导体制程中的表面污 垢、氧化物和有机物等,可以提高产品的性能和良品率,同时也可以提高生产 效率和降低成本。
4、化工领域:利用激光清洗技术清除化工设备和管道中的污垢和沉积物,可 以提高生产效率和产品质量,同时也可以降低安全事故的风险。
五、总结与展望
随着工业生产的不断升级和转型,激光清洗技术的市场需求也在不断增长。特 别是在精密制造、新能源、半导体等新兴产业中,对于高精度、高效率、高清 洁度的清洗需求越来越高,激光清洗技术的应用前景更加广阔。
三、原理和实现方法
激光清洗技术的原理主要是基于激光的光热效应和冲击波作用。激光器发射出 高能激光束,照射在物体表面,光热效应使得物体表面的污垢、锈迹、氧化物 等迅速加热、蒸发、震碎,而冲击波作用则可以将这些被加热、震碎的污垢颗 粒从物体表面震脱落,从而实现清洁的目的。
激光清洗调研报告
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激光清洗调研报告激光清洗调研报告一、调研背景随着工业生产的不断发展,表面清洗成为生产过程中不可或缺的环节。
传统的清洗方法存在一些问题,例如污染环境、产生废水废气、清洗效果难以保证等。
在这种背景下,激光清洗作为一种新兴的清洗技术逐渐受到关注。
二、激光清洗的原理与特点1. 原理:激光清洗利用高能量密度的激光束对物体表面进行瞬时熔化或汽化,从而达到去除污染物的效果。
2. 特点:(1) 非接触式清洗:激光束可以在不接触物体表面的情况下进行清洗,避免了对物体造成损伤的风险。
(2) 无污染:激光清洗过程中不产生化学物质,不产生废水废气,对环境污染小。
(3) 高效节能:激光清洗速度快,清洗效果好,同时可以减少清洗剂的使用。
三、激光清洗的应用领域1. 工业制造:激光清洗可以用于去除金属表面的油污、氧化层、焊接烟灰等,保证产品表面的品质和可靠性。
2. 文物保护:激光清洗可以在不损害文物的情况下去除附着在文物表面的污染物,保护文物的原始面貌和价值。
3. 车辆清洗:激光清洗可以对汽车外表面进行清洗,去除油漆、油污等,使车体恢复光洁,提升外观品质。
4. 食品工业:激光清洗可以用于食品工业中对容器、设备表面的清洗,保证食品的卫生和质量安全。
四、市场现状与发展前景1. 市场现状:激光清洗技术目前正在不断发展壮大,被越来越多的行业广泛应用。
全球激光清洗市场规模逐年增长,市场需求较为旺盛。
2. 发展前景:随着环保意识的增强和清洗需求的不断增加,激光清洗技术将有更广阔的应用前景。
同时,随着技术进步,激光设备的成本将不断降低,市场竞争将更加激烈。
五、行业挑战与解决方案1. 技术挑战:激光清洗技术仍存在一些局限,如对特定材料的清洗效果不理想、设备体积较大等。
解决方案可以通过不断研发新的激光清洗材料和设备,提高清洗效果和设备便携性。
2. 成本挑战:激光设备的成本较高,企业在引入激光清洗技术时需要考虑投入产出比。
解决方案可以通过技术进步和规模效应降低设备成本,提高清洗效率和回报率。
激光清洗原理及应用
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科技资讯 2009 NO.08 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION
其中激光干式清洗法和激光湿式清洗法用 的最多,它们两者相比而言,后者有更好的 清洗效果,能在更低的能量密度下清除更 小的污染物颗粒,且不易损伤基体材料。
3 激光清洗典型应用实例
3 . 1 激光清洗轮胎模具 汽车轮胎模具底部及周边的花纹每隔
[7] 王泽敏,曾晓雁,黄维玲.激光清洗工艺 的发展现状与展望[J].激光技术,2000, 24(2):68~73.
[8] 张秉坚,任瑛丽,张西燕,等.激光技术与 石质材料清洗[J].清洗技术,2001,10: 11~13.
[ 9 ] 徐传义. 超光滑光学表面激光清洗的机 理和试验研究[D].西北工业大学硕士学 位论文,2002.
Principle and applied research on laser cleaning
Guo Xiaoyan (Department of optical-mechanical-electrical Engineering Zhongshan Torch Polytechnic Zhongshan Guangdong 528436)
激光清洗艺术品已经实行工业化的应 用主要是绘画作品、雕塑等。图 5 是一幅 19 世纪的油画激光清洗效果对比图[14]。图 5(a)是激光清洗前的形貌,从该图可以看 出,石灰沙浆层不均匀地散布在油画中间, 掩盖了绘画的原貌。而且清漆层已经老 化,只有几μ m 厚。如此薄的老化清漆层 使得传统的机械清洗和化学清洗在控制上 很难把握。采用 KrF 准分子激光辅助剥除 顶层老化清漆层,可使石灰颗粒和清漆的 光致碎片一起被清除。修复后的形貌见图 5(b)。
Abstract:The principles and methods of laser cleaning are introduced in this paper. Some applications of laser cleaning such as tyre mould , optical components, ancient architecture and artworks have been demonstrated. Keywords: laser cleaning; principle; laser application
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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。