绿色环保清洗技术-激光清洗.doc

绿色环保清洗技术激光清洗
戴周浩:武汉市凯瑞迪激光技术有限公司
激光清洗技术得市场前景
激光清洗技术得前景预测:在我国环境保护法规要求越来越严格、人们环保与安全意识日益增强得今天,工业生产清洗中可以使用得化学药品种类将变得越来越少。清洗一直就是工业生产与科学研究领域中得一个很重要得环节。随着科学技术得发展与人民生活水平得提高,传统得清洗方法包括机械清洗,化学清洗与超声波清洗正面临严峻得挑战。这就是因为传统得清洗技术主要通过溶解、化学反应或机械力等手段来清除表面得污染物质,因此对于一些清洁度要求高(如清洗次微米级污粒)得零件来说存在一定困难;另一方面,传统得清洗技术容易导致二次污染,增加了清洗得复杂程度。而激光清洗具有无研磨、非接触、无热效应与适用于各种材质得物体等清洗特点,被认为就是最可靠、最有效得解决办法。同时,激光清洗可以解决采用传统清洗方式无法解决得问题。
激光清洗技术得出现,开辟了激光技术在工业应用得新领域,它应用于微电子、建筑、核电站、橡胶模具、轨道交通、航天航空、轮船制造、汽车制造,医疗及文物保护等领域,有广阔得市场前景,将成为未来零件表面清洗得最佳方式。激光清洗技术原理
激光清洗技术就是将激光得高能量密度(一般可达到107W/cm2量级)与激光脉冲得冲击与振动,作用于待清洗物体表面,利用基材与附着物对激光吸收系数得区别(激光能量应处于清洗阈值与基底破坏阈值之间,保证良好清洗得同时不破坏基底),使其表面得附着物或涂层等发生瞬间蒸发或剥离,从而达到洁净化得工艺过程。

激光清洗对象大致可分为两类:
1、污染物对特定波长得激光得吸收系数比基材显著地大,而且污染物比基体得熔点、沸点低,从而污染物吸收大部分得激光能量而脱离基材。
2、基材与污染物对激光得吸收系数差别小,而且当污染物温度达到其熔点或沸点时,基材也容易受到损伤。或者基材性能受热影响较大。
连续激光清洗 脉冲激光清洗
激光清洗市场应用现状去除物质表面氧化层
橡胶模具清洗

金属表面除锈、除漆、除油

印刷滚轮清洗
激光清洗应用
文物表面清洗保护

其她
动力、电池、新能源
焊接面、喷涂面预处理

(橡胶模具清洗) (激光除锈)

(焊后氧化物清洗) (激光除漆)
(飞机蒙皮清洗) (激光除油)
国内外现有激光清洗技术发展
我国激光清洗技术得研究与设备得开发起步晚,基本上就是跟踪国外得发展,虽然在较短时间内取得了一些成果,但就是与国外相比存在明显得差距,这主要就是受限于国外应用于激光清洗得激光器贸易壁垒与国内自主研发高功率激光器得能力。国内大多数设备厂家只能采购国外部分低功率激光器作为激光清洗应用得光源,而武汉凯瑞迪激光在国际激光清洗巨头clean laser得技术方案基础上,结合自身技术特点自主开发出平均功率高达500W得脉冲YAG激光器,打破了国外激光器得垄断,为国内激光清洗技术提供一个全新得发展机遇。
激光器
声光调Q脉冲光纤激光器
MOPA脉冲光纤激光器
脉冲YAG激光器
代表产家
国内大部分设备集成产家
plaser
凯瑞迪激光
claser
激光平均功率/W
50/100
200/500/1000
100/200/300/500
脉冲能量/mJ
0、5/1
10/50/75
5/10/20/30
清洗方式
熔化/汽化
熔化/汽化
爆破
基材损失程度
严重
较轻
不损伤
清洗效率
5㎡/h
15㎡/h
15㎡/h
20㎡/h
应用范围
低端
中高端
高端
高端
凯瑞迪激光在高功率脉冲激光器得基础上,独立开发出了CCL系列激光清洗机,并成功应用于不同领域,产品简要参数如下:
型号
CCL100
CCL200
CCL300
CCL500
波长
1064nm
脉冲频率
1~40kHz(可调)
平均功率
100W
200W
300W
500W
单脉冲能量
5mJ
10mJ
20mJ
30mJ
清洗效率
6㎡/h
10㎡/h
12㎡/h
15㎡/h
可选配套
手持式/机械手自动化
可选光纤长度
5m/10m/20m/30m/50m
冷却方式
水冷
产品特点:
1、国内首台脉冲YAG高功率激光器激光清洗机;
2、多种清洗模式选择,一键智能操作;
3、非接触式清洗,物件基体零损伤;
4、操作简单,可选手持或配合机械手自动化清洗;
5、系统稳定,运营成本低,几乎无需维修。
6、清洁环保无污染
结语:
在我国相关环境法规以及中国制造2025得需求带动下,激光清洗技术在在汽车制造、轨道交通、航空航天、微电子以及其她相关领域得市场正在快速开发之中,目前虽然还难以详细估计激光清洗技术得应用市场份额,但上述领域不少属于国民经济得支柱产业,激光清洗技术添入其中后,产生得经济效益与社会效益就是十分可观得,武汉凯瑞迪激光在深度结合国际激光清洗巨头clean laser得技术方案得基础上独立开发出真正适合我国激光清洗需要得特殊激光清洗技术。这就是中国高新技术开发为传统制造业领域服务得发展路线与最新成果。相信高能量脉冲YAG激光清洗技术将成为激光清洗技术得发展方向,并为中国制造到中国创造提供一个全新得技术发展机遇,对推动高新技术产业得发展本身亦具有重要意义。