激光清洗技術(shù)

激光清洗技術(shù)

引言激光清洗的機(jī)理激光清洗技術(shù)的分類(lèi)和特征激光清洗技術(shù)的方法激光器的選擇及應(yīng)用激光清洗技術(shù)的展望在工業(yè)生產(chǎn)、古文物和藝術(shù)品保護(hù)以及牙齒疾病的治療中，常常需要用到清洗技術(shù)。

工業(yè)制品的電鍍、磷化、噴涂、焊接、包裝以及集成線(xiàn)路裝配過(guò)程中，必須除去表面上的油

脂、灰塵、銹垢及殘留的溶劑、粘結(jié)劑等污物，以確保下道工序的質(zhì)量。由于環(huán)境污染和保

護(hù)不善等原因，大量文物和珍貴藝術(shù)品正逐漸銹蝕和污損，有的已被完全破壞，這就有必要

采取措施除掉文物表面的污垢及銹蝕，恢復(fù)其舊貌。傳統(tǒng)的清洗技術(shù)：機(jī)械清洗法、化學(xué)清洗法和超聲波清洗法缺點(diǎn)：機(jī)械方法無(wú)法滿(mǎn)足高清潔度清洗要求化學(xué)清洗方法容易導(dǎo)致環(huán)境污染超聲波清洗法盡管清洗效果不錯(cuò)，但對(duì)亞微米級(jí)污粒的清洗無(wú)能為力，清洗槽的尺寸限制了加工零件的范圍和復(fù)雜程度……激光清洗技術(shù)的機(jī)理激光清洗機(jī)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(fā)，或瞬間受熱膨脹而克服表面對(duì)粒子的吸附力，使其脫離物體表面，進(jìn)而達(dá)到清洗的目的。大致概況成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(dòng)和粒于振動(dòng)四個(gè)方面一、與傳統(tǒng)清洗工藝相比，激光清洗技術(shù)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(xué)溶液，且清潔度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于化學(xué)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(guò)調(diào)控激光工藝參數(shù)，可以在不損傷基材表面的基礎(chǔ)上，有效去除污染物，使表面復(fù)舊如新；（4）激光清洗可以方便地實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作；（5）激光去污設(shè)備可以長(zhǎng)期使用，運(yùn)行成本低（6）激光清洗技術(shù)是一種“綠色”清洗工藝，消除的廢料是固體粉末狀，體積小，易于存放，基本上不污染環(huán)境。激光清洗技術(shù)的特性和分類(lèi)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(fā)生爆炸去污；（3）激光＋惰性氣體的方法，即激光輻射的同時(shí)，用惰性氣體吹向工件表面，當(dāng)污物從表面剝離后，就被氣體遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(xué)方法去污。目前在工業(yè)生產(chǎn)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(jiàn)于藝術(shù)品的清洗保護(hù)中。激光器的選擇目前激光器的種類(lèi)比較多，如CO2激光器、YAG（釔鋁石榴石）

激光器和準(zhǔn)分子激光器等一般來(lái)說(shuō)，在高精度的要求高于大體積清除或成本的要求時(shí)，準(zhǔn)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(duì)于微電子工業(yè)來(lái)說(shuō)，一般選用準(zhǔn)分子激光器，如KrF準(zhǔn)分子；對(duì)于模具的清洗則采用CO2或YAG激光器比較好；而對(duì)于激光敷層的清除，CO2激光器的效果最好，特別是TEACO2激光器在這一領(lǐng)域極具發(fā)展前途；由于CO2激光器不能用光纖傳送，遠(yuǎn)程清洗應(yīng)用受到很大限制，這為YAG激光器的應(yīng)用提供了廣闊的空間。主要應(yīng)用激光清洗石材、激光清洗古代文獻(xiàn)、激光清洗武器、模具的清洗、飛機(jī)舊漆的清除、樓宇外墻的清洗、電子工業(yè)中的清洗、精密機(jī)械工業(yè)中的精確去酯清洗、核電站反應(yīng)堆內(nèi)管道清洗。。。綜上所述，激光清洗在很多領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用，并且在汽車(chē)制造、半導(dǎo)體晶圓片清洗、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(hù)、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(lǐng)域均可發(fā)揮重要作用。

展望激光清洗技術(shù)近兩年發(fā)展很快，不論是對(duì)激光清洗的工藝參數(shù)和清洗機(jī)理、清洗對(duì)象的研究或是應(yīng)用方面的研究都取得了很大的進(jìn)展。然而激光清洗技術(shù)在經(jīng)過(guò)大量理論方面的研究后，其研究重心正不斷偏向于應(yīng)用方面的研究，并在應(yīng)用方面取得了可喜的成果。由于激光器及其配套硬件的費(fèi)用較高，使激光清洗技術(shù)的應(yīng)用范圍受到極大的限制，特別在低成本對(duì)象的清洗中還難以承受。今后激光清洗技術(shù)在