激光清洗的原理与工艺研究

中美贸易战下，中国光纤激光器市场该何去何从？目前国产光纤激光器厂商的实力究竟如何？能否实现进口取代？

以当前激光应用领域的热门前景——激光清洗为例，至2015年以前，国内外关于激光清洗应用的主要是固态激光器，2016年进口激光器厂家推出了可用于激光清洗的高频率光纤激光器，引起广泛的关注。国产光纤激光厂商锐科激光，自前两年推出100W、200W及300W脉冲光纤激光器以来，今年又新推出的500W脉冲光纤激光器，通过其清洗案例，我们来看看究竟“国货”效果怎么样呢。

一、激光清洗原理：由于激光清洗物质、过程特点和所使用的激光器波长、能量密度和清洗方式的不同，激光清洗的机理也有所差异。利用激光具有强度高、能量密度大、聚焦性强、方向性好的特点，通过透镜组合可以聚焦光束，把光束集中到一个很小的区域中。

二、锐科激光推出的500W高功率脉冲光纤激光器，产品特点：

① 激光器一体化设计，电光转换效率高达30％；

② 封闭式整体结构保证极其出色的脉冲功率和能量稳定性，同时使光束质量最优化；

③ 激光器功能参数调节为数显化设计，方便操作，通用控制接口，兼容性强；

④光束均匀度高，加工底面效果好，使用维护方便。

激光清洗光斑模式匀化效果变化

不同的激光器光斑输出模式决定：

1、表面损伤程度

2、清洗效率

设备光学参数

三、激光清洗工艺研究

锐科500W高功率脉冲激光器在复合板清洗应用

试验参数：500W高功率脉冲光纤激光器配备专用激光清洗头，在不同频率和扫描速度下，通过控制激光清洗头行进速度，使光斑的布局如下图，完成精准高效清洗。

清洗涂层厚为111.5μm

清洗后截面效果图，无热影响效果，截面平整，基材无损伤

微观形貌及元素分布比较

粗糙度一致性比较

结论分析：

1、大部分元素含量达到不锈钢标准；

2、铁元素比例在上升，表明氧化层去除明显；

3、硬度指标上升达到要求；HR＝35HRC；

4、粗糙度一致性较好；

四、其他行业应用

轮对清洗

转子叶片除锈

高铁轨道除锈

齿轮除污

模具除污

激光清洗的应用范围非常广泛，作为制造大国，激光清洗／除锈在工业应用中具有巨大的发展潜力。中美贸易战的发生，让国产光纤激光器厂商肩上的责任更加重，也使越来越多的国产光纤激光器厂商认识到，只有坚持做创新、领先的产品才能增强自身的核心竞争力，将核心技术掌握在自己手上，才能使中美贸易战的机遇大于挑战。锐科激光自成立起，就坚定科技强国、自主可控的发展方向，就着手进行全产业链垂直整合，从芯片到光纤等核心零部件通过自主研发及产业并购已掌握关键技术，并实现了规模化生产。在国产替代的大趋势下，已经有越来越多的企业选择自产自研、成本可控的国产激光设备。
责任编辑：wv