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MOPA脈沖激光清洗技術(shù)與應(yīng)用

MOPA脈沖激光清洗技術(shù)與應(yīng)用
激光清洗是一種新興的材料表面清潔處理技術(shù)，可以替代傳統(tǒng)的酸洗、噴砂和高壓水槍清洗。激光清洗機(jī)采用便攜清洗頭和光纖激光器，柔性傳輸、可控性好、適用材料廣、效率高、成效好，近年來在軌道交通、石油石化、汽車模具等領(lǐng)域得到越來越廣闊的應(yīng)用。
激光清洗的實(shí)質(zhì)是利用激光高能量密度的特點(diǎn)，破壞附著在基材表面的污染物同時又不損傷基材的過程。根據(jù)被清洗的基材與污染物的光學(xué)特征分析，可將激光清洗機(jī)制分為兩大類：一類是利用污染物與基體對某一波長激光能量的吸收率的差別，使激光能量被污染物吸收，從而使污染物受熱膨脹或汽化揮發(fā)。另一類是對于基材與污染物對激光吸收率差別不大，利用高頻率、高功率的脈沖激光器沖擊物體表面，沖擊波使污染物發(fā)生爆裂并脫離基材表面。
金屬表面的除銹、除漆、除油和除氧化層是目前激光清洗應(yīng)用比較多的領(lǐng)域。除浮銹對激光功率密度要求低，采用光束質(zhì)量較差的超大能量的脈沖激光器如連續(xù)激光器就能夠?qū)崿F(xiàn)。除致密氧化層一般需要采用功率密度較高的近單模脈沖能量在1.5mJ左右的MOPA激光器。其他的污染物則要根據(jù)其吸光特性和清洗的難易程度選擇合適的光源。

除了金屬材料清洗，采用常規(guī)的MOPA脈沖激光器做玻璃清洗，容易造成玻璃過熱炸裂。光源采用特殊的脈沖設(shè)計和超高的峰值功率，可以效率高地清理玻璃表面的油漆污漬而不傷及玻璃基材。此類光源同樣還適用于印刷滾筒等精細(xì)模具的清洗，既保證深度清潔又不傷及基材。
激光清洗可以采用機(jī)臺或者機(jī)械臂的方式進(jìn)行安裝使用，一般適用于產(chǎn)線設(shè)備或者大型構(gòu)件的清洗。更多的，激光清洗通常采用便攜式的手持清洗頭，可以更為靈活地處理異形工件。常規(guī)的高功率MOPA脈沖激光器的隔離頭為了保證散熱，體積尺寸很大，導(dǎo)致清洗頭的尺寸也很大，增加了工作人員的負(fù)擔(dān)。為此，開發(fā)了采用緊湊小巧的GMC清洗專用機(jī)型系列產(chǎn)品，將隔離頭和準(zhǔn)直輸出頭分離，采用結(jié)構(gòu)更為緊湊小巧的QCS輸出頭，使得適配的激光清洗頭極為輕巧方便。