激光清洗工艺的技术优势

2025-12-04 11:44:37

　　

　　传统工业清洗设备在工业生产用途非常广泛，通过利用不同清洗方式，让生产设备与工具得到有效保养与维护，同时也能让生产产品得到有效去污除杂，而这些设备大多是基于化学药剂和机械方式等传统清洗技术进行清洗作业。

　　但在我国环境保护法规要求愈发严格、人们环保和安全意识日益增强的今PG电子官方平台入口天，工业生产清洗中允许使用的化学药品种类将变得越来越少，同时当今的市场销售也对产品清洗精度与质量要求也在提高。如何寻找更清洁且不具损伤性的清洗方式是我们不得不考虑的问题。

　　在目前工业清洗的材料表面处理加工技术中，相较于普通传统材料表面的清洗技术，激光清洗凭借高效环保等独特优势，占领着现在乃至未来工业材料清洗技术发展的主导地位，这是毋庸置疑的。本文将深入讨论激光清洗工艺的技术优势的具体体现。

　　目前,尽管传统清洗方式依然是工业生产中的主流清洗方式,但是其自身的局限性已经暴露无遗。以下为列举的常见传统清洗技术的工艺弊端（表2）。

　　激光清洗的原理就是利用激光器发出光束通过汇聚的高能量特性以及激光光束的方向性,对机体表面的污染物进行去除并且不会对材料体的基质造成损伤 。

　　激光清洗技术主要分为干式清洗和湿式清洗两种方式，而激光清洗的作用机制方式主要有3种:污染颗粒汽化、基体和污物振动去除、污粒热膨胀脱离。这三种激光清洗作用机制的技术原理如下。

　　根据工件材料基体和污粒材质对激光的光吸收率差异，通过选择合适的激光参数,材料基体会反射绝大部分激光,而污粒吸收大量的激光能量,使得自身受热汽化,达到清洗的目的。

　　利用激光的脉宽小的特性,在脉冲反复作用下,对清洗工件的材料表面的污染物冲击,进而使其破碎脱落或者振动弹出,达到清除污染物却不损伤材料基体的目的。

　　利用汇聚激光束的高能量性，通过照射污染物并使其吸收能量,由于热胀冷缩,污染物自身会受热膨胀,变大或者爆裂,达到与材料基体吸附力极限而脱落,进而实现清除污染物的目的。

　　相比传统清洗技术的技术痛点与实际生产应用的弊端之下，激光清洗的技术优势便能一目了然。

　　使用化学清洁液清洗或使用其他任何化学药剂溶液对生产设备或产品的清洗方式，通常对其环境都会有一定程度的化学废液污染，特别是新型一些附着性高的顽固污渍通常需要大量具有强腐蚀性的化学清洗液，如废液得不到合理处理，对环境的污染会更大。

　　对于激光清洗作业而言，经过吸尘设备处理微粒后，基本上不会造成任何环境污染，是一实打实的绿色式的清洗工艺。此外激光清洗对激光设备而言是一种“非接触式清洗”，也极大程度杜绝了不同设备清洗后的二次污染。

　　正是激光天生具有的方向性好的优势，使其在各种生产作业中的精细度表现一直占领优势地位。

　　以生产模具清洗为例，如果清洗不彻底，模具的残留物会对产品精度有极大影响，传统技术对模具进行普通的刷洗、磨砂喷洗和高压水枪喷射冲洗等摩擦清洗方式，虽然能对大面积污染残留快速去除，但对于一些细小的空间依然会有污染残留的情况，此外这类摩擦清洗还容易损坏模具。

　　而激光清洗可通过专业的计算机实现激光束的时空准确定位，适用于各种复杂形状的生产模具与孔状结构件“毫米级”清洗需求（图3）。除此之外，由于激光方向性较好，可以通过灵活改变激光头的方向，导向激光束以清洗模具的各种纹路与“卫生死角”等。

　　针对于大型工业设备及管道管材的维护保养过程中的去漆、除锈、除油脂等清洗工作，如果使用化学清洗液清洗方式，不仅需要对其进行保护性防护以防液体渗入造成损坏，还需要均匀喷洒清洗液，以及后续的涂刷基层漆料，并处理废弃污染物和废液等一系列繁杂操作，这种方式既费时又费力。

　　而目前我国各激光企业已有成套成熟的自动化激光清洗大型设备，以华工激光的高功率管材清洗装备为例（图4），可见结合自动化技术下的激光清洗设备节省大量人力成本，并实现了对污染物的直接清除，经过激光清洗结束后的产品或设备，可直接流向下一加工环节或继续用于生产作业，简化了后续繁琐的再处理工序，大大提高了清洗效率。

　　对于传统清洗技术而言，如果清洗技术选择不恰当，则非但不能达到清洗的预期效果，反而还会给生产带来损失；尤其是化学清洗方式，需要考虑其药剂对清洗对象材料发生化学作用所带来的不良后果，如造成设备零部件腐蚀、材料表面变色等；每种传统的清洗技术的清洗使用对象范围较小，需要考虑的综合因素也较多。

　　相比之下激光清洗技术就要省事得多，对于各种金属、木材、石材与混凝土和复合材料，均可使用脉冲激光技术进行清洗——只需通过调节激光清洗设备的激光器功率、频率等激光参数，进而发射不同能量密度、光束宽度的激光束，便可轻松实现不同材料以及不同标准的清洗作业需求，是真正意义上的“一机多用”！

　　目前激光清洗设备在保养条件较好的情况下其使用寿命一般较长，同时激光设备主要消耗是电力能源，不需要其他耗材的加入，相比传统高压水流冲洗、化学药剂清洗和磨砂喷洗之下，在清洗作业中也节省了一定的清洗耗材成本；激光清洗作业一般可控性较好，以便工作人员随时观察清洗作业的情况，同时激光清洗设备工作时的噪音小，不会对工作环节造成过度的噪音污染。

　　在文物保护工作上，世界各国已很少使用对珍贵文物可能造成破坏的化学清洗方式与机械摩擦清洗方式，也正在逐步推进使用对文物自身伤害性小，同时清洗效果更好、更高效的激光清洗技术。

　　展望整个工业清洗行业市场，不难看出，新型激光清洗技术的普及应用已俨然成为一道亮丽的风景线，同时搭配自动化生产线的激光清洗设备也符合整个清洗市场的高效化、智能化的发展应用趋势，当下国家和市场部门也鼓励国内高新技术企业开创新型绿色生产技术以赋能我国制造业的蓬勃发展，国内像大族激光、华工激光、锐科激光等一系列掌握关键激光技术的企业巨头对于激光清洗技术的研发也在不断深入，先后推出激光干式清洗法、激光湿式清洗法、激光等离子冲击波清洗法等一系列先进的国产自主化激光清洗技术。

　　同时传统落后的清洗技术和工艺也在逐步退出工业化大生产领域，并为更优质、高效的新型激光清洗技术“让路”，相信在不远的将来，激光清洗技术也一定能成为生产清洗领域的主角，为企业和社会创造更多的经济效益！