激光清洗作為一種新型的清洗技術(shù)已經(jīng)越來越廣泛地應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域。激光清洗是利用激光光束的特性，通過聚光系統(tǒng)可以使激光束聚集成不同大小的光斑直徑，在激光能量相同的條件下，不同光斑的激光束，所產(chǎn)生的能量密度或功率密度不同，這樣就可以方便地控制清洗所需要的激光能量。激光可以實(shí)現(xiàn)在時(shí)間和空間上的高度集中。激光清洗正是利用了這些特點(diǎn)來有效清除污染物的。
1 激光清洗的方法:
激光清洗的方法一般有四種：
1) 激光干洗法，即采用脈沖激光直接輻射去污；
2) 激光＋液膜的方法，即首先沉積一層液膜于基體表面，然后用激光使液膜發(fā)生爆炸去污；
3) 激光＋惰性氣體的方法，即激光輻射的同時(shí)，用惰性氣體吹向工件表面，當(dāng)污物從表面剝離后，就被氣體遠(yuǎn)遠(yuǎn)吹離表面，避免清潔表面再次污染和氧化；
4) 用激光使污物松散后，再用非腐蝕性的化學(xué)方法去污。
目前在工業(yè)生產(chǎn)中主要采用前面3種清洗方法，其中激光干洗法與激光＋液膜清洗方法用得最多，第4種方法常用于藝術(shù)品的清洗保護(hù)。
2 激光清洗的優(yōu)點(diǎn)：
傳統(tǒng)的清洗方法包括機(jī)械清洗法、化學(xué)清洗法和超聲波清洗法，盡管它們在清洗行業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用，但在環(huán)境保護(hù)和高精度要求下其應(yīng)用受到很大的限制。機(jī)械方法無法滿足高清潔度清洗要求，而化學(xué)清洗方法容易導(dǎo)致環(huán)境污染，獲得的清潔度也很有限；特別是當(dāng)污垢成分復(fù)雜時(shí)，必須選用多種清洗劑反復(fù)清洗才可能滿足表面清潔度的要求。超聲波對亞微米級污粒的清洗無能為力，清洗槽的尺寸限制了清洗部件的范圍和復(fù)雜程度，而且清洗后對工件的干燥亦是一大難題。激光清洗技術(shù)是近十年來飛速發(fā)展起來的新型清洗技術(shù)，在許多領(lǐng)域中正逐步取代傳統(tǒng)清洗工藝。它能適應(yīng)各種表面污物的清洗，對環(huán)境污染極小，也可以做到不損傷基體。目前該方法已成為傳統(tǒng)清洗方法的補(bǔ)充和延伸，具有廣闊的應(yīng)用前景。與傳統(tǒng)清洗方法相比，激光清洗技術(shù)具有一些特有的優(yōu)點(diǎn)：
(1) 激光清洗是一種選擇性清洗，也就是對欲清洗對象具有可選擇性，這種技術(shù)可以使基體表面完好。對于不同的基體表面的不同的污物，可以通過設(shè)定激光的參數(shù)(如光斑大小、 單脈沖能量、脈沖寬度、重復(fù)頻率等)有選擇地清洗污物，而不會(huì)破壞基體。
(2) 激光清洗的環(huán)保性。激光清洗的廢料基本上都是固體粉末，體積小，易于存放，對環(huán)境基本上不造成污染，是一種“綠色”的清洗工藝。
(3) 激光清洗的不接觸性。傳統(tǒng)的方法往往是近距離操作，對清洗物體表面有機(jī)械作用力，容易損傷物體表面。而激光清洗是一種非接觸加工，可方便地實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離操作，可以通過光導(dǎo)纖維傳輸，與機(jī)器人或者機(jī)械手聯(lián)合，能清洗傳統(tǒng)方法不易達(dá)到的部位。以光的形式傳遞能量，而無需機(jī)械接觸。這樣就可以清洗非常脆弱的材料的表面。
(4) 激光清洗能清除各種材料表面的不同類型的污染物，達(dá)到很高的潔凈度。激光清洗已經(jīng)成功地用于清洗大理石、石灰石、沙巖、 陶器、雪花石膏、熟石膏、鋁、骨頭、犢皮紙和有機(jī)物等多種材料上的不同污物，污物的種類包括灰塵、泥污、銹蝕、油漆、油污等。
(5) 可以準(zhǔn)確定位。激光束可以精確定位在欲清洗的材料表面上，其光斑面積可以從零點(diǎn)幾毫米到1 厘米間調(diào)整。可以清洗不規(guī)則的或者比較隱蔽的表面?？梢詼?zhǔn)確定位把激光頭或者把傳導(dǎo)激光的光纖放在一個(gè)可移動(dòng)的三維平臺(tái)上，可以把激光束定位在欲清洗的材料表面上?？梢圆捎糜?jì)算機(jī)控制，使得這種定位更加精確和自動(dòng)化。
(6) 激光清洗的即時(shí)控制和回饋。通過CCD相機(jī)和探測光實(shí)時(shí)監(jiān)測材料表面反射率或者激光引起的表面聲波，來判斷清洗效果。根據(jù)清洗的效果，在清洗過程中，可以隨時(shí)關(guān)閉激光電源，終止清洗。這個(gè)過程完全可以是智能化的。
(7) 能有效清除微米級及更小尺寸的污染微粒。有些污染物的尺度可能達(dá)到微米甚至亞微米量級，如電子印刷線路板在蝕刻和噴鍍工藝中的塵埃粒子。一般的方法很難把這種污染物清除掉。目前已成功地采用短脈沖紫外激光器來清除物體表面尺寸在0.1μm左右的微小顆粒，并已經(jīng)在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用。
(8) 激光清洗設(shè)備可以長期穩(wěn)定使用，一般只需要電費(fèi)和維護(hù)費(fèi)用，運(yùn)行成本低，而且可以方便地實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作。
激光清洗的方法一般有四種：
1) 激光干洗法，即采用脈沖激光直接輻射去污；
2) 激光＋液膜的方法，即首先沉積一層液膜于基體表面，然后用激光使液膜發(fā)生爆炸去污；
3) 激光＋惰性氣體的方法，即激光輻射的同時(shí)，用惰性氣體吹向工件表面，當(dāng)污物從表面剝離后，就被氣體遠(yuǎn)遠(yuǎn)吹離表面，避免清潔表面再次污染和氧化；
4) 用激光使污物松散后，再用非腐蝕性的化學(xué)方法去污。
目前在工業(yè)生產(chǎn)中主要采用前面3種清洗方法，其中激光干洗法與激光＋液膜清洗方法用得最多，第4種方法常用于藝術(shù)品的清洗保護(hù)。
2 激光清洗的優(yōu)點(diǎn)：
傳統(tǒng)的清洗方法包括機(jī)械清洗法、化學(xué)清洗法和超聲波清洗法，盡管它們在清洗行業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用，但在環(huán)境保護(hù)和高精度要求下其應(yīng)用受到很大的限制。機(jī)械方法無法滿足高清潔度清洗要求，而化學(xué)清洗方法容易導(dǎo)致環(huán)境污染，獲得的清潔度也很有限；特別是當(dāng)污垢成分復(fù)雜時(shí)，必須選用多種清洗劑反復(fù)清洗才可能滿足表面清潔度的要求。超聲波對亞微米級污粒的清洗無能為力，清洗槽的尺寸限制了清洗部件的范圍和復(fù)雜程度，而且清洗后對工件的干燥亦是一大難題。激光清洗技術(shù)是近十年來飛速發(fā)展起來的新型清洗技術(shù)，在許多領(lǐng)域中正逐步取代傳統(tǒng)清洗工藝。它能適應(yīng)各種表面污物的清洗，對環(huán)境污染極小，也可以做到不損傷基體。目前該方法已成為傳統(tǒng)清洗方法的補(bǔ)充和延伸，具有廣闊的應(yīng)用前景。與傳統(tǒng)清洗方法相比，激光清洗技術(shù)具有一些特有的優(yōu)點(diǎn)：
(1) 激光清洗是一種選擇性清洗，也就是對欲清洗對象具有可選擇性，這種技術(shù)可以使基體表面完好。對于不同的基體表面的不同的污物，可以通過設(shè)定激光的參數(shù)(如光斑大小、 單脈沖能量、脈沖寬度、重復(fù)頻率等)有選擇地清洗污物，而不會(huì)破壞基體。
(2) 激光清洗的環(huán)保性。激光清洗的廢料基本上都是固體粉末，體積小，易于存放，對環(huán)境基本上不造成污染，是一種“綠色”的清洗工藝。
(3) 激光清洗的不接觸性。傳統(tǒng)的方法往往是近距離操作，對清洗物體表面有機(jī)械作用力，容易損傷物體表面。而激光清洗是一種非接觸加工，可方便地實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離操作，可以通過光導(dǎo)纖維傳輸，與機(jī)器人或者機(jī)械手聯(lián)合，能清洗傳統(tǒng)方法不易達(dá)到的部位。以光的形式傳遞能量，而無需機(jī)械接觸。這樣就可以清洗非常脆弱的材料的表面。
(4) 激光清洗能清除各種材料表面的不同類型的污染物，達(dá)到很高的潔凈度。激光清洗已經(jīng)成功地用于清洗大理石、石灰石、沙巖、 陶器、雪花石膏、熟石膏、鋁、骨頭、犢皮紙和有機(jī)物等多種材料上的不同污物，污物的種類包括灰塵、泥污、銹蝕、油漆、油污等。
(5) 可以準(zhǔn)確定位。激光束可以精確定位在欲清洗的材料表面上，其光斑面積可以從零點(diǎn)幾毫米到1 厘米間調(diào)整。可以清洗不規(guī)則的或者比較隱蔽的表面?？梢詼?zhǔn)確定位把激光頭或者把傳導(dǎo)激光的光纖放在一個(gè)可移動(dòng)的三維平臺(tái)上，可以把激光束定位在欲清洗的材料表面上?？梢圆捎糜?jì)算機(jī)控制，使得這種定位更加精確和自動(dòng)化。
(6) 激光清洗的即時(shí)控制和回饋。通過CCD相機(jī)和探測光實(shí)時(shí)監(jiān)測材料表面反射率或者激光引起的表面聲波，來判斷清洗效果。根據(jù)清洗的效果，在清洗過程中，可以隨時(shí)關(guān)閉激光電源，終止清洗。這個(gè)過程完全可以是智能化的。
(7) 能有效清除微米級及更小尺寸的污染微粒。有些污染物的尺度可能達(dá)到微米甚至亞微米量級，如電子印刷線路板在蝕刻和噴鍍工藝中的塵埃粒子。一般的方法很難把這種污染物清除掉。目前已成功地采用短脈沖紫外激光器來清除物體表面尺寸在0.1μm左右的微小顆粒，并已經(jīng)在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用。
(8) 激光清洗設(shè)備可以長期穩(wěn)定使用，一般只需要電費(fèi)和維護(hù)費(fèi)用，運(yùn)行成本低，而且可以方便地實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作。
