激光清洗机是什么激光焊接机工作原理理呢？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2018-03-19 05:26 标签： 激光焊接机工作原理
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激光清洗工作原理与应用
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　科技资讯　ＳＣＩＥＮＣＥ　＆　ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ
２００９　　ＮＯ．０８
高　新　技　术
激光清洗是一种新型的表面处理技术。该技术柔性高、可控性好、易于选区定位精密清洗，易于远距离遥控清洗难以到达或危险的地方。经过十多年的迅速发展，现已由实验室研究走向实用开发。其应用对象涉及到机械工业、微电子工业与艺术品的保护等方面。国外现已有成套的激光清洗商品系统出售。
１　激光清洗原理
激光清洗的实质是激光与物质相互作用的过程。很多文献［１～７］对此进行了深入的研究，研究表明，污染物和物体表面的结合力主要有：共价键、双偶极子、毛细作用、氢键、范德华力和静电力，其中范德华力、毛细作用和静电力最难破坏。激光清洗就是利用激光高能量、高亮度、方向性好等特点，破坏污染物与物体表面之间的作用力，从而去除污染物而不损伤基体的过程。而针对不同的污染物、不同的基体材料，在激光清洗过程中，到底发生着怎样的物理化学效应呢？目前较为人们接受的观点主要有三种。
（１）物体表面污染物吸收激光能量，受热膨胀，从而克服表面吸附力，脱离物体表面。
（２）高能量的激光束在焦点处产生几万度的高温，使污染物瞬间汽化、蒸发或分
（３）高频率的脉冲激光冲击物体表面，在固体表面产生力学共振现象，使表面污染物破碎脱落。
根据被清洗的基体物质与污染物的光学特征分析，可将激光清洗机理分为两大类：一类是利用污染物与基体对某一波长激光能量的吸收率的差别，使激光能量充分被污染物吸收，从而污染物受热膨胀或汽化挥发，并被汽化形成的蒸气流带动离开基体物质而达到清洗的目的。其要求是基体材料对激光能量的吸收率要低，这样才不会损伤到基体材料。另一类是对于基体物质与污染物对激光吸收率差别不大，或是污染物受热会产生有毒物质等情况的清洗。通常是利用高频率、高功率的脉冲激光冲击物体表面，使部分激光束转换成声波，声波在冲击中下层硬表面以后返回，其返回部分与激光入射声波发生干涉，从而产生高能共振波，使污染物发生微小爆裂，脱离基体表面［８］。
２　激光清洗方法分类
激光清洗的方法可分为以下四类。２．１激光干式清洗法
采用激光直接辐射去污。图１表示激光干式清洗法的动力学过程，激光被基体或污物粒子吸收后，产生振动，从而使基体和污染物分离。
激光干式清洗中污物粒子被去除方式主要有两种：一种是基体表面的瞬时热膨胀而使表面吸附的粒子被去除；另一种是粒子本身的热膨胀而使粒子离开基体表面。己有的理论和试验研究表明，后者清洗机理去除微粒的效果远没有前者好，去除微粒的大小也在微米级以上。但徐传义［９］采用微粒自身热膨胀去除的方法清洗超光滑光学基片，取得了比较好的效果。２．２激光湿式清洗法
湿式清洗是在待清洗的基片表面吸附上一层液体介质膜，然后用激光辐射去污。
根据介质膜和基体对激光的吸收情况，可将湿式清洗分为强基体吸收、强介质膜吸收和介质膜基体共同吸收［９］。强基体吸收时，基体吸收激光能量后，将热量传递给液体介质膜，基体与液体界面处的液体层过热发生爆发沸腾（见图２ａ），污染物去除效果最好；液体介质膜基体共同吸收时，部分激光被液体介质吸收，部分激光穿透液体介质层被基体吸收，基体吸收激光后将热量传递给液体，基体和液体界面处的液体层过热发生爆发沸腾（见图２ｂ），但因能量不够集中，去除效果不如强基体吸收好。强介质膜吸收时，液体介质上表面强烈吸收激光，只在液体上表面而不是基体与液体的界面处发生爆发沸腾（见图２ｃ），污染物去除效果不好。２．３激光惰性气体法
激光辐射的同时，用惰性气体吹向工件表面，当污染物从表面剥离后，就被气体远远吹离表面，避免清洁表面再污染和氧化。
２．４用激光使污染物松散后，再用非腐蚀性化学方法去污
该方法仅见于艺术品的清洗保护中［７］。
在工业中主要采用前三种清洗方法，
激光清洗原理及应用
（中山火炬职业技术学院　　光机电工程系　　广东中山　　５２８４３６）
摘　要：本文简述了激光清洗的原理及方法，并介绍了激光清洗在轮胎模具、光学元件、古建筑和艺术品等方面的应用研究。关键词：激光清洗　　清洗原理　　激光应用
中图分类号：ＴＮ２４　　　　　　　　　　　　文献标识码：Ａ　　　　　　　　　　　　文章编号：１６７２－３７９１（２００９）０３（ｂ）－０００１－０２
　　Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ａｎｄ　ａｐｐｌｉｅｄ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　ｌａｓｅｒ　ｃｌｅａｎｉｎｇ
　　Ｇｕｏ　Ｘｉａｏｙａｎ
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）激光被基体吸收　（ｂ
）激光被粒子吸收
图１干式清洗的动力学过程示意图
图２　激光湿法清洗示意图
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