宿迁激光打磨-国源激光(在线咨询)

激光清洗技术的国外发展现状

激光清洗技术研究起步于20世纪80年代中期，但直到20世纪90年代初期才真正步入工业生产中，在许多场合逐步取代传统清洗方法。

国外激光清洗的去污范围非常广泛，从厚锈层到激光表面微细颗粒都可以去除，在去污中涉及激光清洗实验所使用的设备种类也比较多，所用激光器的波长范围广，但激光清洗技术的发展不平衡，有些已实现工业化，有的还处于实验室阶段。

例如国外在激光模具的清洗方面，已经发展到1000 W激光手动清洗机；

电子线路清洗采用248 nm激光，3 W，20 ns，已经工业化；

在芯片领域，采用248 nm，5 W纳秒紫外清洗，效果非常好；

在光掩膜，采用紫外激光，已经完全取代传统化学方法；

在激光除锈、激光除污染物方面，已经规模化应用，而且实验先于理论。另外在半导体领域、磁头和绝缘体领域已经开始实验验证。

被清洗的表面既光滑又平坦，没有损伤。这跟用微粒子喷射法（喷砂法）清洗后的表面完全不同。微粒子喷射法清洗后大理石表面结构的损伤是难以避免的，特别是对已有***盐垢层的大理石表面。电子显微镜的观察还发现，激光照射后，表层下岩石材料的各项性质既无退化，也无改变。

目前，用激光清洗石灰石、大理石等石材料表面污垢的工作已成为一项新的很有前途的业务项目。除了对石材料的清洗外，激光清洗在玻璃、金属、模具、磁盘以及各种微电子产品的清洗中都有很好的效果，在汽车轮胎的生产中，轮胎模具的底部及周边花纹每隔二至三周需要清洗一次，每隔几个月就要将整个模具清洗一次。

在工件表面污染物中，工件表面附着物与表面之间的结合主要是由于存在以下各种力：共价键、双偶极子、毛细作用、氢键、吸附力和静电力等。其中毛细力、吸附力和静电力是难***的，激光清洗技术就是要克服这几种力。

这些吸附力要比重力大很多（有几个数量级），并且与粒子直径d有关系，吸附力随着粒子半径减小呈现很慢的线性衰减趋势，而粒子质量m与直径的三次方成正比，由牛顿定律可知F=ma，当粒子尺寸变小时，吸附力所提供的加速度迅速增大。所以，尺寸越小的粒子，清除起来所需的加速度就越大，这就是常规的清洗技术为什么难以清除直径很小的物体表面附着物。

由于物体表面附着物的成分和结构复杂，激光与之作用的机理也各不相同，激光打磨，用于对此作解释的理论模型有以下几种：

1化/光分解激光器产生的激光，经过光学系统的聚光可以实现能量的高度集中，聚焦后的激光束在焦点附近可产生几千度甚至几万度的高温，使物体表面附着物瞬间气化或分解。

2光剥离通过激光的作用使物体表面附着物受热膨胀，当物体表面附着物的膨胀力大于其与基体之间的吸附力时，物体表面附着物便会从物体的表面脱离。

3光振动利用较高频率和功率的脉冲激光冲击物体的表面，在物体表面产生超声波，超声波在冲击中下层硬表面以后返回，与入射声波发生干涉，从而产生高能共振波，使污垢发生微小爆裂、粉碎、脱离基体物质表面，当物体与表面附着物对激光束的吸收系数差别不大，或者表面附着物受热后会产生***物质等情况时，可以选用这种清洗手段。