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激光应用于清洗
激光应用于清洗


    激光清洗的方法一般有四种:(1)激光干洗法,即采用脉冲激光直接辐射去污;(2 )激光+液膜的方法,即首先沉积一层液膜于基体表面,然后用激光使液膜发生爆炸去污; (3 )激光+惰性气体的方法,即激光辐射的同时,用惰性气体吹向工件表面,当污物从表 面剥离后,就被气体远远吹离表面,避免清洁表面再次污染和氧化;(4)用激光使污物 松散后,再用非腐蚀性的化学方法去污。目前在工业生产中主要采用前面三种清洗方法,其 中激光干洗法取激光+液膜清洗方法用得最多;第四种方法仅见于艺术品的清洗保护中。
 
    (1)激光清洗圣坛上的圣像

    意大利的Albertino圣坛建于14世纪中叶,由于经历的时间很长,圣坛上的圣像表面 覆盖了一层几毫米厚的碳黑和灰泥层,严重影响了文物的外观。为了恢复圣像的古色,必须 采用清洗手段去除表面的硬壳层,文物单位最后确定由意大利和奥地利两国专家采用激光清 洗技术来实现。他们采用的激光器的波长为1064nm,脉冲宽度小于10ns,激光光斑的直径大 于2.5mm,能量为1200mJ,激光采用光纤传输,实现了图像的远程大面积清洗,清洗效率达 到1~1.5m2/天,清洗后恢复了图像的古色旧貌。

    (2)激光清洗模具 

    我们采用Q开关Nd:YAG脉冲激光器,波长为1064nm,脉冲宽度为200ns,激光光斑的直径为0.09mm,能量密度为0~85.0J/cm2,激光扫描速度范围为0~2000mm/s,对轮胎印字模具和汽车轮胎模具表面覆盖的橡胶层进行了激光清洗,橡胶层的厚度为16μm。实验中采用的扫描速度为300mm/s,在71.2J/cm2的能量密度下实现了对模具表面橡胶层的完全清洗,而对模具基材表面无任何损伤,清洗效率为0.4m2/天。