雷射60年系列報導之五:是誰掀起第一波雷射清洗熱潮

2020-12-06 騰訊網

自從史丹福大學Theodore H.Maiman博士在美國休斯公司的實驗室發明紅寶石雷射以來,這束光就被越來越多的科學家研究、探索和應用,直到今天還未停息。雷射清洗就是其中的一例。儘管雷射清洗的出現最早可追溯到20世紀60年代,但針對這種創新型清洗技術的研究和應用是從20世紀90年代開始逐步擴大的。在過去20多年的時間裡,國內外均有關於雷射清洗技術的報導,近幾年迅速成為工業製造領域的研究熱點,研究內容主要涵蓋雷射清洗工藝、理論、裝備以及應用,國內在雷射清洗裝備和應用方面的整體水平與國外相比還有差距。但這種差距隨著時間的推移和技術的提高,差距在縮小,行業在做大。

雷射清洗是利用高能雷射束與工件表面要去除的物質相互作用,發生瞬間蒸發或剝離,無需各種化學清洗劑,綠色無汙染。可用於清除油漆、油汙、氧化層、清洗螺杆、除鏽、清洗焊縫等。

傳統清洗工業有各種各樣的清洗方式,過去多是利用化學藥劑和機械方法進行清洗。在我國環境保護法規要求越來越嚴格、人們環保和安全意識日益增強的今天,工業生產清洗中可以使用的化學藥品種類將變得越來越少。如何尋找更清潔,且不具損傷性的清洗方式是我們不得不考慮的問題。而雷射清洗具有無研磨、非接觸、無熱效應和適用於各種材質的物體等清洗特點,被認為是最可靠、最有效的解決辦法。同時,雷射清洗可以解決採用傳統清洗方式無法解決的問題。

雷射清洗不但可以用來清洗有機汙染物,也可以用來清洗無機物,包括金屬的鏽蝕、金屬微粒、表面附著物、灰塵等。在工業應用領域,隨著雷射器的高速發展、人們對雷射清洗機理研究的不斷深入,表面質量監測與表徵方法日趨完整全面,雷射清洗材料表面質量得到提升,清洗精度和效率也逐漸增加。如今,它已經成為能夠清洗大量不同基材表面的可靠技術,清洗對象包括鋼、鋁合金、鈦合金、玻璃和複合材料等,應用行業覆蓋航天、航空、船舶、高鐵、汽車、模具、核電和海洋等領域。

雷射清洗是目前我國雷射應用技術裡面最接近國際前沿的一項新應用技術。國內高校和研究所起步較早,但真正關注清洗應用也是近幾年的事,主要還是光纖雷射器技術的快速發展帶動的。隨著國家環保政策的嚴格落實和人們環保意識的增強,從2016年始,IPG、創鑫、銳科、海富光子等廠商紛紛推出了適合於清洗應用的光纖雷射器,銘鐳雷射、武鋼華工、大族智能裝備、匯澤、翔明、珠西等企業紛紛推出雷射清洗機。目前國內雷射清洗產品與相關應用企業近30家,一時間雷射清洗在國內風起雲湧,蓬勃發展,並穩步前行走在世界前列。我國雷射清洗產業在珠江三角洲、長江三角洲、華中地區和環渤海地區的4個產業帶,區域集中度有不斷增強的趨勢。

2017年是雷射清洗重新發力的一年。很多企業都想把雷射清洗作為一個企業新增長點,但是又不敢輕易地做大投入,特別是大量的雷射打標企業,轉型的風險很大。基於目前這種市場現狀,是誰專注雷射清洗做了大量工作,是誰推動了國家和廣東省在雷射清洗裝備項目的資金立項?又是誰掀起第一波雷射清洗熱潮?是《雷射製造商情》主動擔當「助推器」,加大動力往前推;是《雷射製造商情》爭做「趕面棒」,把應用面越推越大。是以《雷射製造商情》編委專家力量和我們這些熱愛科技的雷射人。《雷射製造商情》本著「引領產業與技術發展方向」的宗旨,應行業專家要求和市場發展趨勢,在2017年9月22日,在江門市舉辦了中國第一場以雷射清洗為專題的技術研討會。

姚建銓院士做了題為《雷射清洗技術的原理及其應用發展趨勢》的報告,他講解了雷射清洗的原理,雷射清洗的優勢以及對環保事業帶來的改變。與傳統的清洗技術相比,雷射清洗對人體與環境無害,是一項「綠色」的清洗技術。他非常看好雷射清洗的前景,並希望各位同仁未來也能夠為推動這項技術發展繼續努力!會後,我們以「雷射商情成功舉辦中國首場雷射清洗專題大會」為題,集中報導了這次大會的基本精神和主體方向。從此,雷射清洗的話題在國內迅速傳播,成為業界關注的熱點。

活動讓全國主要從事雷射清洗的企業均參與進來了,並決定以姚建銓院士牽頭,包括中國工程物理研究院雷射聚變研究中心、山東海富光子科技股份有限公司、蘇州大學、武漢翔明雷射、江門珠西雷射等單位參與,擬籌建雷射清洗的專家委員會,著手制定雷射清洗的行業標準等工作。

雷射清洗在微電子、建築、核電站、汽車製造,醫療、文物保護、鋼鐵除鏽和模具去汙、汽車製造、建築等領域擁有巨大市場空間。不過也要注意到,雷射清洗對工件表面清理具有較大優勢,但是應對物件的內壁內部結構汙染物的清洗存在較大挑戰,另外雷射在不同性質的附著物清洗、不同厚度對應的功率應用、原來物體表層損傷等方面還需要更多成熟的試驗和研究。

目前,社會上雷射清洗企業在增多,市場在擴大,設備在細化。由銘鐳雷射生產的手持式雷射清洗機已隆重上市,大受用戶歡迎。相信,雷射清洗已進入了一個前史未有的發展階段。

文稿:本站編輯 老牛

相關焦點

  • 雷射清洗應用市場大到你無法想像!
    由於物體表面附著物的成分和結構複雜,雷射與之作用的機理也各不相同,用於對此作解釋最常用的理論模型有以下幾種:1、光氣化/光分解雷射器產生的雷射,經過光學系統的聚光可以實現能量的高度集中,聚焦後的雷射束在焦點附近可產生幾千度甚至幾萬度的高溫,使物體表面附著物瞬間氣化或分解。
  • 雷射清洗:雷射清洗的原理
    傳統的工業清洗機,在清洗對象的過程中有的會對其造成損傷、有的具有一定的局限性、有的帶有嚴重的環境汙染。為了解決這些棘手的問題,雷射清洗機就誕生啦!那麼雷射清洗機相對於傳統的清洗方式有哪些優勢呢?
  • 翔明雷射王永久:雷射清洗是未來工業清洗髮展趨勢和首選
    」的主題演講,介紹了翔明雷射的雷射清洗技術原理、多種場景應用的雷射清洗設備以及在軌道交通典型裝備上的應用和案例,受到與會嘉賓的廣泛關注。在此背景下,翔明雷射於2016年創立於武漢中國光谷未來科技城,專注於雷射清洗工藝研發與裝備製造。公司依託華中科技大學雄厚科研實力和10餘年的技術積累,擁有自主智慧財產權專利近20項,現已生產多種雷射清洗產品並廣泛運用於多個先進工業製造領域。
  • 雷射切割機的雷射清洗市場前景分析
    【確能雷射】國內雷射清洗的市場前景分析:中國是公認的製造大國,也是全球最大的加工國家,隨著政府法規對環保行業的不斷整改,傳統的工業清洗方式已逐漸被社會所淘汰,相對於此,更清潔,且不具損傷性的雷射清洗將會更受市場偏愛。雷射清洗是一項非常有發揮潛力選擇,也是逐漸改變工業環保的一項重要技術。
  • 雷射清洗及其典型應用
    雷射天地導讀:上世紀60年代,雷射被發明。八十年代,雷射清洗技術開始出現,近四十年以來,雷射清洗技術發展迅猛。在當今的工業生產及材料科學領域,雷射清洗技術更是不可或缺。雷射清洗:雷射器發射的光束被需處理表面上的汙染物層所吸收。
  • 不止於清洗!雷射清洗在矽表面製備超低反射率的表面微納結構
    江蘇雷射聯盟導讀:你沒有看錯,雷射清洗不僅僅是可以用來進行清洗!學者利用雷射清洗的辦法來輻照Si的表面,不僅僅清洗了表面沉積的氧化物,還實現了微納多尺度表面結構的製備,使得Si表面的抗反射性能進一步提高,這一成果發表在期刊《Applied Surface Science》上。
  • 深度分析:雷射清洗行業的現狀與未來
    我國雷射清洗技術的研究和設備的開發起步晚,基本上是跟蹤國外的發展,雖然在較短時間內取得了一些成果,但與國外相比還有較大差距。目前從事雷射清洗的科研機構包括中國工程物理研究院雷射聚變中心、解放軍裝甲兵工程學院再製造中心、哈爾濱工業大學、華中科技大學、南開大學等。
  • 不止於清洗!雷射清洗在矽表面製備超低反射率的多尺度微納結構
    來自西安交通大學的研究人員為大家展示一種利用雷射清洗技術進行雷射輻照的辦法在空氣中在Si表面實現了多尺度微納抗反射複合結構(即高吸收率)。雷射清洗技術 不僅有效的去除了雷射織構表面上沉積的氧化物,還可以製備出小尺度的精細的微納結構。一個創新的聚焦的橢圓形的光斑用來實現較大面積的輻照和能量衰變 ,並連續多次採用雷射清洗的辦法進行照射雷射處理的表面,進而可以解決在清洗過程中產生的新的氧化物沉積的問題。
  • 雷射誕生60周年,你對雷射了解多少?
    雷射的原理早在 1916 年已被著名的物理學家愛因斯坦發現,但直到 1960 年科學家才首次在實驗條件下獲得雷射。雷射是在有理論準備和生產實踐迫切需要的背景下應運而生的,它一問世,就獲得了異乎尋常的飛快發展。雷射的發展不僅使古老的光學科學和光學技術獲得了新生,而且導致整個一門新興產業的出現。雷射可使人們有效地利用前所未有的先進方法和手段,去獲得空前的效益和成 果,從而促進了生產力的發展。
  • 瑞波光電高功率雷射單管晶片(SE)產品系列
    目前中國雷射產業的晶片大部分依賴進口,尤其是大功率雷射晶片門檻極高,國內經過數十年的研究仍然無法實現規模量產,對國家的安全和製造業造成很大的困擾和制約,而深圳瑞波光電子有限公司通過5年的刻苦研發,掌握大功率雷射晶片製造的全鏈條核心技術,產品的性能達到國外產品先進水平指標,尤其在保障雷射晶片效率和可靠性方面掌握核心技術,並於2016年8月開始成功量產
  • 洗紋身是如何進行雷射清洗的
    等到後來沒那麼流行了或者情侶分手了看著自己不喜歡的紋身和愛的幾年變成了尷尬,還有一些衝動下紋完就後悔的人不在少數,這種情況下很多人都選擇去洗掉紋身。現在洗紋身所用的一般是一種的脈衝雷射,操作的時候會分解色素。清洗時也不影響到周邊。被雷射打碎之後紋身色素顆粒可以被淋巴系統帶走,使留在原地的部分顏色也不再明顯了。
  • 雷射清洗:在金屬除鏽上的清洗應用
    金屬生鏽了就需要清除掉,下面介紹雷射清洗機在金屬除鏽上的清洗應用。 傳統的除鏽除垢方法包括物理除鏽方法,如噴砂、拋光、刮削裝置、附加吹掃、鋼絲刷等。也有化學方法,如用鹼性或酸性化學物質去除氧化層。然而,這些方法不僅會造成環境汙染,而且還會對基體金屬造成破壞。為了避免這些缺點,雷射清洗已成為除鏽和除垢操作的首選方法。
  • 雷射清洗:超強雷射除鏽,瞬間潔淨如新!
    雷射除鏽。大功率雷射設備可將金屬表面的鏽跡、油漆等等雜物燒掉,同時利用金屬對光的反射特性來確保零件本身不會受到損壞。 雷射清洗的原理:是利用高頻高能雷射脈衝照射工件表面,塗覆層可以瞬間吸收聚焦的雷射能量,使表面的油汙、
  • 雷射清洗機在金屬除鏽上的清洗應用
    金屬生鏽了就需要清除掉,下面介紹雷射清洗機在金屬除鏽上的清洗應用。為了避免這些缺點,雷射清洗已成為除鏽和除垢操作的首選方法。用峰值功率和高重複率的雷射束照射鐵鏽層,去除鐵鏽層/氧化層。 雷射清洗能夠清除各種材料表面的各種類型的汙染物,達到常規清洗無法達到的清潔度。而且還可以在不損傷材料表面的情況下有選擇性地清洗材料表面的汙染物;雷射清洗效率高,節省時間。
  • 雷射清洗不鏽鋼表面,煥然一新
    雷射清洗技術基本原理雷射清洗技術是指採用高能雷射束照射工作表面,使表面的汙物,鏽斑或塗層發生瞬間蒸發或剝離,高速有效地清除清潔對象表面附著物或表面塗層,從而達到潔淨的工藝過程。雷射的單色性極高,波長單一,有利於聚焦和波長選擇。雷射器發出的雷射從光纖中傳輸到聚焦鏡頭,聚焦後從噴嘴內孔抵達需清洗工件表面。通常使用噴嘴,藉助於與雷射同軸的小孔噴嘴將具有一定壓力的氣體吹到清洗區。氣體由輔助氣源提供,其主要作用為防止鏡頭被飛濺物和煙塵汙染,並起到淨化工件表面,強化雷射與材料的熱作用。
  • 雷射清洗取代乾冰
    雷射清潔提供了更安全,更快捷的選擇。有什麼區別,雷射清潔如何工作?請往下看。什麼是乾冰清洗?與其他介質清潔方法類似,乾冰使用壓縮空氣流噴向表面的。乾冰噴射通過使用回收的二氧化碳來凍結和吹走汙染物。它通常對柔軟,厚厚的汙染物層(例如飛機密封膠)有效。其他優點是,乾冰噴射不需要二次清理廢物,曾被錯誤認為是環保的。二氧化碳是溫室氣體,是地球變暖的殺手。
  • 雷射清洗在工業上的用途
    雷射清洗技術是利用納秒或皮秒級的脈衝雷射輻照待清洗的工件表面,使得工件表面在瞬間吸收聚焦的雷射能量,形成急劇膨脹的等離子體(高度電離的不穩定氣體),使其表面的油汙、鏽斑、粉塵渣、塗層、氧化層或膜層等發生氣化或剝離,從而高效地清除表面附著物的清潔方式。
  • 誕生60年,細數諾獎得主用過的雷射
    雷射誕生60年,Theodor Hänsch使用雷射56年。以雷射探索世界,他改進染料雷射器為精密光譜學帶去革命性的發展;他提出雷射冷卻理論,原子物理學從此不同,新晉諾獎得主層出不窮;他數十年不斷提高氫原子1S-2S躍遷頻率的測量準確度,一步一步開創出劃時代的光學頻率梳技術,最終榮獲2005年諾貝爾物理學獎。今天我們回顧Theodor Hänsch與雷射的不解之緣。
  • 聯贏雷射的系列雷射焊接設備介紹
    打開APP 聯贏雷射的系列雷射焊接設備介紹 工程師曾玲 發表於 2018-07-06 09:01:00 1、1000w直接半導體雷射焊接機 用於薄板不鏽鋼的快速雷射焊接,由於半導體優秀的光束均勻性,使其在焊接薄板不鏽鋼時焊縫成形非好好,不用二次加工;且半導體雷射器是目前電光效率最高的雷射器,客戶的使用成本將進一步降低。
  • 中國雷射院士及其科研成果系列報導四
    15、摻Yb3+雙包層光纖雷射器的數值分析  本文對976nm雷射泵浦摻Yb3+雙包層光纖雷射器進行了數值模擬,分析了泵浦光及雷射在光纖中的分布、輸出功率與泵浦功率的關係、光纖長度及腔鏡反射率對輸出雷射功率的影響,所得結論與實驗現象基本一致.