激光清洗技术是近10年来发展迅速的一种新型清洗技术。它逐渐取代了许多领域的传统清洗技术。本文介绍了激光清洗的原理和激光清洗的一些典型应用，展示了激光清洗“绿色”清洗技术的广阔发展前景。

一、激光清洗原理

激光具有亮度高、方向性高、单色性高、相关性高的特点，是普通光源无法比拟的。利用激光的高亮度，在镜头聚焦后，可以在焦点附近产生数千万甚至数万度的温度。激光的高方向性使激光能够有效地长距离传输。激光单色性高，波长单一，有利于聚焦和波长的选择。

就其清洗机制而言，激光清洗可分为两类：一类是利用清洗基板（也称为母体）和表面附着物（污垢）对某一波长激光能量有很大的吸收系数。大部分辐射到表面的激光能被表面附着物吸收，使其加热或气化蒸发，或瞬间膨胀，并被表面形成的蒸汽流驱动离开物体表面，达到清洁的目的。该波长的激光吸收能量很小，不会损坏基板。对于这种激光清洗，选择合适的波长和控制激光能量是实现安全高效清洗的关键。另一种是适用于清洁基板和表面附着物的激光能量吸收系数，或基板对涂层加热形成的酸蒸气敏感，或涂层加热后产生有毒物质的清洁方法。 这种方法通常是利用高功率、高重复率的脉冲激光冲击被清洗的表面，将部分光束转化为声波。声波击中下硬表面后，最近的部分和激光产生的入射声波稍微爆炸，涂层被粉碎，压成粉末，然后被真空泵清除，底部的基板不会损坏。

与机械摩擦清洗、化学腐蚀清洗、液体固体强冲击清洗、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势。高效、快速、低成本，热负荷和机械负荷小，清洁无损坏；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，可去除不同厚度、不同成分的涂层；清洗过程易于实现自动控制、远程遥控清洗等。

二、激光清洗方法

激光清洗方法有四种:1。激光干洗法，即脉冲激光直接辐射去污；2.激光 液膜法，即先在基体表面沉积一层液膜，然后用激光辐射去污；3.激光 惰性气体的方法，即在激光辐射的同时，将惰性气体吹到基体表面，当污垢从表面剥离时，会立即被气体吹走，避免表面再次污染和氧化；4.用激光松开污垢后，用非腐蚀性化学方法清洗。目前常用的方法有前三种。目前常用的方法有前三种。第四种方法仅见于石材文物的清洗。

三、激光清洗的应用 中国中洁洁洁艺网

由于其精细易损的表面结构，石雕、石雕等古老的高档石材艺术品已成为激光清洗技术应用最早的领域。人们发现，用激光去除石材文物表面的污垢有其独特的优点。它可以清楚地控制光束在复杂表面的运动，去除污垢，而不损坏文物中的清洁工艺。例如，1992年9月，为了纪念组织成立20周年，联合国教材文组织的世界文化遗产保护组织修复了著名的亚眠大教堂。亚眠大教堂西侧圣母门精美的大理石雕刻是项目的关键。在为期一年的圣母门维修工程中，在激光的帮助下，维修人员用激光束去除了覆盖在大理石雕刻图案上几毫米厚的黑色污垢层，反映了大理石表面的原始颜色，使精致的雕刻再次闪耀。另一个例子是，英国最重要的石雕收藏之一英斯布伦蒂尔的石雕收藏在激光清洗后也得到了同样的效果。图1显示了14世纪中叶的St，奥地利文物保护工作者使用带有关节臂的YAG激光.清理Stephen大教堂上的石雕。

人们用电子显微镜观察激光清洗后的石雕表面，发现激光清洗后石材的结构没有变化，清洗后的表面光滑光滑，没有损坏。这与用颗粒喷射法(喷砂法)清洗后的表面完全不同。大理石表面结构的损伤是不可避免的，特别是对于现有硫酸盐垢层的大理石表面。电子显微镜的观察还发现，激光照射后，表面下岩中清洁材料的性质既没有退化，也没有变化。目前，用激光清洗石灰后，大理石等高档石材表面的污垢已成为一个新的、有前途的商业项目。激光清洗除了清洗石材材料外，在清洗玻璃、石英、金属、模具、牙齿、芯片、电极、磁头、磁盘和各种微电子产品方面都有很好的效果，并得到了一定的应用。

四、激光清洗效率分析

此外，为了保证产品质量，工业上还定期使用激光清洗模具。以激光清洗轮胎模具为例，说明激光清洗与脱机喷砂清洗和干冰清洗设备相比的经济效益。激光清洗技术具有清洗速度快、劳动强度低、无磨损、对操作人员无危险等明显优点。但设备首期投资较高，达到30～60万美元。因此，工厂需要建立一个合并的投资回收计划。典型的JET激光系统工厂可在18个月内获得投资回收。硫化停工时间短、劳动力成本低、模具磨损少、生产成本低是潜在效益。例如，对于每天生产20000个轮胎的设备，根据每天平均清洁8台硫化机（16台模具）的要求，假设每班清洁3台硫化机或每天清洁9台硫化机（一些工厂清洁两次），大约需要15小时的操作和10小时的停机时间，从友谊竞赛机上拆下两半的模具进行脱机清洁，如果使用激光清洁两半的模具，则需要0.3小时的操作和3小时的停机时间，这样，清洗硫化机可以节省14小时的运行和7小时的停机时间。假设只有10次清洗（5台友谊硫机），5次在模具车间，激光清洗将产生巨大的回报：每天可节省70小时和35小时停机，然后根据320天的工作日，每年可增加22400小时和11200小时。

还应计算激光清洗设备的维护费用。为了清洁激光镜，清除沉积在过滤器上的残留物，设备每周维护30min，主要部件每4周维护60min。根据制造商的要求，每6个月对设备进行常规维护，并运行一次激光系统。与激光机架一样，大多数机械部件都有10年以上的使用寿命，有些激光部件在使用约3000h后需要更换。常规预防维修期间，可现场更换这些零件。激光装置加上一年的保修服务，包括更换易损件和提供典型备件，最终操作成本约为每小时4～8美元。Modem(调制调解器)安装在所有设备上，使制造商能够提供远程服务。综合以上因素，激光清洗技术的经济效益总体上非常显著。

五、结束语

激光焊接和切割有多年的历史，但激光清洗表面是一项相对年轻的技术。虽然该过程可以去除所有的有机材料（如口香糖），但在工业清洗中的应用直到最近才开始。我相信，随着激光器的发展和激光清洗技术的不断改进，它将在各种清洗领域得到越来越多的应用。