激光清洗具有無(wú)研磨、非接觸、低熱效應和適用于各種材質(zhì)的物體等清洗特點(diǎn)，被認為是最可靠、最有效的解決辦法。
傳統清洗工業(yè)設備有各種各樣的清洗方式，多是利用化學(xué)藥劑和機械方法進(jìn)行清洗。在我國環(huán)境保護法規要求越來(lái)越嚴格、人們環(huán)保和安全意識日益增強的今天，工業(yè)生產(chǎn)清洗中可以使用的化學(xué)藥品種類(lèi)將變得越來(lái)越少。如何尋找更清潔，且不具損傷性的清洗方式是我們不得不考慮的問(wèn)題。而激光清洗具有無(wú)研磨、非接觸、低熱效應和適用于各種材質(zhì)的物體等清洗特點(diǎn)，被認為是最可靠、最有效的解決辦法。
在工件表面污染物中，工件表面附著(zhù)物與表面之間的結合主要是由于存在以下各種力：共價(jià)鍵、雙偶極子、毛細作用、氫鍵、吸附力和靜電力等。其中毛細力、吸附力和靜電力是最難破壞的，激光清洗技術(shù)就是要克服這幾種力。
這些吸附力要比重力大很多（有幾個(gè)數量級），并且與粒子直徑d有關(guān)系，吸附力隨著(zhù)粒子半徑減小呈現很慢的線(xiàn)性衰減趨勢，而粒子質(zhì)量m與直徑的三次方成正比，由牛頓定律可知F=ma，當粒子尺寸變小時(shí)，吸附力所提供的加速度迅速增大。所以，尺寸越小的粒子，清除起來(lái)所需的加速度就越大，這就是常規的清洗技術(shù)為什么難以清除直徑很小的物體表面附著(zhù)物。
由于物體表面附著(zhù)物的成分和結構復雜，激光與之作用的機理也各不相同，用于對此作解釋最常用的理論模型有以下幾種：
1、光氣化/光分解
激光器產(chǎn)生的激光，經(jīng)過(guò)光學(xué)系統的聚光可以實(shí)現能量的高度集中，聚焦后的激光束在焦點(diǎn)附近可產(chǎn)生幾千度甚至幾萬(wàn)度的高溫，使物體表面附著(zhù)物瞬間氣化或分解。
2、光剝離
通過(guò)激光的作用使物體表面附著(zhù)物受熱膨脹，當物體表面附著(zhù)物的膨脹力大于其與基體之間的吸附力時(shí)，物體表面附著(zhù)物便會(huì )從物體的表面脫離。
3、光振動(dòng)
利用較高頻率和功率的脈沖激光沖擊物體的表面，在物體表面產(chǎn)生超聲波，超聲波在沖擊中下層硬表面以后返回，與入射聲波發(fā)生干涉，從而產(chǎn)生高能共振波，使污垢發(fā)生微小爆裂、粉碎、脫離基體物質(zhì)表面，當物體與表面附著(zhù)物對激光束的吸收系數差別不大，或者表面附著(zhù)物受熱后會(huì )產(chǎn)生有毒物質(zhì)等情況時(shí)，可以選用這種清洗手段。
目前，激光清洗機設備的結構并沒(méi)有統一的標準，需要根據實(shí)際的清洗方法、基材和污物的種類(lèi)、清洗要求的效果等因素來(lái)決定，但是，它們在一些基本的結構上還是大致相同的，主要包括激光器、移動(dòng)平臺、實(shí)時(shí)監測系統、半/自動(dòng)控制操作系統及其他輔助系統等部分。
激光清洗技術(shù)的國內發(fā)展現狀
我國激光清洗技術(shù)的研究和設備的開(kāi)發(fā)起步晚，基本上是跟蹤國外的發(fā)展，雖然在較短時(shí)間內取得了一些成果，但是與國外相比存在明顯的差距，因此，國內較為成熟的激光清洗設備并不多，大部分還處于實(shí)驗室研究階段，其清洗效率和穩定性有待進(jìn)一步的提高。
激光清洗技術(shù)的國外發(fā)展現狀
激光清洗技術(shù)研究起步于20世紀80年代中期，但直到20世紀90年代初期才真正步入工業(yè)生產(chǎn)中，在許多場(chǎng)合逐步取代傳統清洗方法。
國外激光清洗的去污范圍非常廣泛，從厚銹層到激光表面微細顆粒都可以去除，在去污中涉及激光清洗實(shí)驗所使用的設備種類(lèi)也比較多，所用激光器的波長(cháng)范圍廣，但激光清洗技術(shù)的發(fā)展不平衡，有些已實(shí)現工業(yè)化，有的還處于實(shí)驗室階段。
激光清洗技術(shù)的前景預測
激光清洗技術(shù)的出現，開(kāi)辟了激光技術(shù)在工業(yè)應用的新領(lǐng)域，它在微電子、建筑、核電站、汽車(chē)制造，醫療、文物保護等領(lǐng)域的開(kāi)發(fā)方興未艾，應用市場(chǎng)前景廣闊，我國在大型件激光加工技術(shù)領(lǐng)域的應用已初具規模，在鋼鐵除銹和模具去污方面的應用還是空白，而激光清洗技術(shù)在汽車(chē)制造、建筑等領(lǐng)域的市場(chǎng)仍在開(kāi)發(fā)之中。
目前雖然還難以詳細估計激光清洗技術(shù)的應用市場(chǎng)份額，但上述領(lǐng)域不少屬于國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，激光清洗技術(shù)添入其中后，產(chǎn)生的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益是十分可觀(guān)的，利用我國現有的激光技術(shù)條件，開(kāi)發(fā)配套的激光清洗設備，并使其在短時(shí)間內實(shí)用化、產(chǎn)業(yè)化、是完全可能的，對推動(dòng)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展本身亦具有重要意義。
（本文由博特激光原創(chuàng )，轉載須注明出處：www.nbyanfang.cn，珍惜別人的勞動(dòng)成果，就是在尊重自己）
