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激光除锈的物理原理及应用

激光除锈原理就是激光清洗,利用高频高能激光脉冲照射工件表面,涂覆层可以瞬间吸收聚焦的激光能量,使表面的油污、锈斑或涂层发生瞬间蒸发或剥离,高速有效地清除表面附着物或表面涂层的清洁方式,而作用时间很短的激光脉冲,在适当的参数下不会伤害金属基材。

激光除锈物理原理概括如下:

  1、激光器发射的光束被需处理表面上的污染层所吸收。

  2、大能量的吸收形成急剧膨胀的等离子体(高度电离的不稳定气体),产生冲击波。

  3、冲击波使污染物变成碎片并被剔除。

  4、光脉冲宽度必须足够短,以避免使被处理表面遭到破坏的热积累。

5、实验表明当金属表面上有氧化物时,等离子体产生于金属表面。等离子体只在能量密度高于阈值的情况下产生,这个阈值取决于被去除的污染层或氧化层。这个阈值效应对在保证基底材料安全的情况下进行有效清洁非常重要。等离子体的出现还存在第二个阈值。如果能量密度超过这一阈值,则基底材料将被破坏。为在保证基底材料安全的前提下进行有效的清洁,必须根据情况调整激光参数,使光脉冲的能量密度严格处于两个阈值之间。

 

  每个激光脉冲去除一定厚度的污染层。如果污染层比较厚,则需要多个脉冲进行清洗。将表面清洗干净所需要的脉冲数量取决于表面污染程度。由两个阈值产生的一个重要结果是清洗的自控性。能量密度高于阈值的光脉冲将一直剔除污染物,直到达到基底材料为止。然而,因为其能量密度低于基底材料的破坏阈值,所以基底不会受到破坏。

  激光清洗技术应用:

  1脱漆,去除涂层:激光清洗机用于脱漆或涂层清除,方便快捷高效。

  2表面预先清洗处理:在粘贴,焊接或上漆前,使用激光清洗机对材料表面清洗处理。

  3模具清洗:激光清洗机对各种轮胎模具和铸造模具进行清洗。

4修复:激光清洗机对各种建筑物,大理石,砂岩,陶瓷等表面的泥土清洗,而不损伤表面。

激光清洗是一种新型的清洗方式,相较于传统清洗来说,更加节能环保、安全高效。激光清洗应用的范围也很广泛,在很多领域发挥着重要的作用。


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