例如,工件表面粘有亞微米級的污染顆粒時,這些顆粒往往粘得很緊,常規的清洗辦法不能夠將它去除,而用納米激光輻射工件表面進行清洗則非常有效。還由于激光對工件是無接觸清洗,對精密工件或其精細部位清洗十分安全,可以確保其精度。所以激光清洗在清洗行業中優勢。通常,激光燒蝕是指用脈沖激光去除材料,但是如果激光強度足夠高,則可以用連續波激光束燒蝕材料。 深紫外光的準分子激光器主要用于光燒蝕。 用于光燒蝕的激光波長約為200 nm。吸收激光能量的深度以及單個激光脈沖去除的材料量取決于材料的光學特性以及激光波長和脈沖長度。 每個激光脈沖從靶標燒蝕的總質量通常稱為燒蝕率。 激光束掃描速度和掃描線覆蓋率等激光輻射特征會顯著影響燒蝕過程。傳統的清洗方法往往是接觸式清洗,對清洗物體表面有機械作用力,損傷物體的表面或者清洗的介質附著于被清洗物體的表面,無法去除,產生二次污染,激光清洗的無研磨和非接觸性使這些問題迎刃而解;利用激光清洗方式,由于激光可利用光纖來傳輸,因此在使用上深具彈性;由于激光清洗方式可用光纖連接而將光導至模具的死角或不易清除的部位進行清洗,因此使用方便;由于橡膠并無氣化,因此不會產生有毒害的氣體,影響工作環境的安全。激光清洗輪胎模具的技術已經大量在歐美的輪胎工業中被采用,雖然初期投資成本較高,但可在節省待機時間、避免模具損壞、工作安全及節省原材料上所獲得的收益迅速得到回收。根據激光清洗設備在輪胎公司生產線上進行的清洗試驗表明,僅需2個小時就可以在線清洗一套大型載重輪胎的模具。和常規清洗方法相比,經濟效益是顯而易見的。激光清洗技術在武器維護保養上廣泛應用。采用激光清洗系統,可以、快捷地清除銹蝕、污染物,并可以對清除部位進行選擇,實現清洗的自動化。采用激光清洗,不但清潔度高于化學清洗工藝,而且對于物體表面幾乎無損害。通過設定不同參數,還可以在金屬物體表面形成一層致密的氧化物保護膜或金屬熔融層,提高表面強度和耐腐蝕性。激光清除的廢料對環境基本上不構成污染,還可以進行遠距離操作,有效減少了對操作人員的健康損害。精密機械工業常常需對零件上用來潤滑和抗腐蝕的酯類及礦物油加以清除,通常是用化學方法,而化學清洗往往仍有殘留物。激光去酯可以將酯類及礦物油完全去除,不損傷零件表面。其污染物去除是由沖擊波完成,零件表面氧化物薄層爆炸性氣化形成了沖擊波,導致污物去除,而非機械互作用。材料去酯用于航天工業機械零件的清理。機械零件加工中的油酯去除同樣可采用激光清洗。激光清洗系統還應用于核電站反應堆內管道的清洗。它采用光導纖維,將高功率激光束引入反應堆內部,直接清除放射性粉塵,清洗下來的物質清理方便。而且由于是遠距離操作,可以確保工作人員的安全。激光清洗方法主要有4種: ①激光干洗法,即采用脈沖激光直接輻射去污; ②激光+液膜方法,即首先沉積一層液膜于基體表面,然后用激光輻射去污; ③激光+惰性氣體的方法,即在激光輻射的同時,用惰性氣體吹向基體表面,當污物從表面剝離后會立即被氣體吹離表面,以避免表面再次污染和氧化; ④運用激光使污垢松散后,再用非腐蝕性化學方法清洗。 常用的是前 3種方法。第4種方法僅見于石質文物的清洗中。 國際上,激光清洗技術對石質材料的應用已有十幾年的歷史。在我國,石質材料的激光清洗起步較晚。由于激光設備的投資還較為昂貴,普遍化應用還有一定難度。但是激光清洗技術具有傳統清洗方法無法比擬的優點,隨著技術的不斷完善和設備的批量化生產,激光清洗技術必將在石質材料的清洗業中發揮重要的作用。
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