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激光清洗

高效精细化激光清洗技术

文/袁冬青，苏州德威尔卡光电技术有限公司/淮海工学院

自 从 1960 年第一台激光器诞 性介质表面清洗、激光刻蚀溅射颗粒 保与物质作用能量密度小于基材的损
伤阈值。通过实验研究以及理论分析，
去除、文物表面清洗以及各种精密器
生以来，激光已经在各个
领域得到了广泛应用。在 件的清洗，在这些应用中，激光清洗 目前普遍认为激光清洗过程中，去除
工业领域中，激光主要用于工业生产 均具有无可比拟的优势。配备了过程 附着物的两种机理分别是瞬间气化附
中的切割、钻孔、焊接等应用。近年 监测功能的自动化清洗设备，将会在 着物以及激光冲击波使得附着物脱离
来随着光纤激光器技术的突破，以及 精细清洗领域得到广泛应用。 基材表面。
我国对于环保要求的日趋严格，传统
的工业清洗技术面临着严峻的挑战， 清洗原理 应用现状
如何寻找更清洁、且不具损伤性的清 图 1 中给出了激光剥离基体表面 激光清洗技术研究起步于 20 世
洗方式，是我们不得不考虑的问题。 附着物的原理示意图。激光清洗多采 纪 80 年代中期，但直到 20 世纪 90
激光清洗作为一种革命性的技术，具 用高能脉冲激光进行清洗，其具有超 年代初期才真正步入工业生产中，并
有高效、便携、环保、无研磨、非接触、 高的能量密度，在光与物质的相互作 在许多场合逐渐取代传统的清洗方
无热效应和适用于清洗各种材质的物 用过程中，使得表面附着物脱离基体 法。
体等特点，能够替代传统的化学清洗 表面、并被集尘系统收集，从而能在 在国外，激光清洗的范围非常广
及机械清洗，使其在日常生产生活中 周围环境不受影响的情况下，有效地 泛，从厚锈层到表面微细颗粒，都可
的各个领域具有极大的应用潜力。 去除基材表面上的附着物。 以用激光去除。在去污中涉及激光清
激光清洗是一种非接触式的干式 激光清洗的一个突出的优势是在 洗实验所使用的设备种类比较多，所
清洗方法，具有传统的清洗所不具备 去除表面附着物的过程中，基材不会 用激光器的波长范围较广。激光清洗
的优势，尤其对于清洗要求较高的应 受到破坏。而为了实现这种无损检测， 技术的发展并不平衡，有些已实现工
用领域，如 PCB 板的后期处理、磁 需要调节好清洗过程的各个参数，确 业化，有些还处于实验室阶段。随着

激光束 垂直入射的激光束
材料等离子体

表面层
以一定角度
热影响区 上方污垢 入射的激光束
厚度 吸收 θ

基底材料 下方大理石
反射

图1：激光剥离基体表面附着物的基本原理图。 图2：激光束斜入射的清洗示意图。

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