摘要：激光清洗技術(shù)是一種新的高效無污染的清洗技術(shù)，與傳統(tǒng)的清洗技術(shù)相比有很大的優(yōu)勢。在工業(yè)生產(chǎn)中，也常常需要用到清洗技術(shù)。概述了激光清洗技術(shù)在微電子器件清洗、航空制造業(yè)、模具清洗等領(lǐng)域的應(yīng)用。 關(guān)鍵詞：激光；非接觸；“綠色”清洗；工業(yè)應(yīng)用    {@K>oaZ  
|^jl^oW  
    1. 前言  X`kTbIZ|  
%00KOM:
 
　　隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，激光清洗技術(shù)應(yīng)運而生。  ZMO7o 1"  
_[ml<HW]  
　　激光清洗技術(shù)是指采用高能激光束照射工作表面，使表面的污物，銹斑或涂層發(fā)生瞬間蒸發(fā)或剝離，高速有效地清除清潔對象表面附著物或表面涂層，從而達到潔凈的工藝過程。它是一種非接觸加工，可方便地實現(xiàn)遠距離操作，可以通過光導(dǎo)纖維傳輸與機器人或者機械手聯(lián)合，方便地實現(xiàn)自動化操作；能清洗傳統(tǒng)方法不易達到的部位；去污成本低；可以選擇性地清洗材料表面的污物，不損傷材料的內(nèi)部組成和結(jié)構(gòu)。  cVjs-Xf7D%  
PCzC8~t  
　　在工業(yè)生產(chǎn)中，常常需要用到清洗技術(shù)。例如，工業(yè)制品在電鍍、磷化、噴涂、焊接、包裝以及集成線路的裝配時，為保證下道工序中工件的質(zhì)量，必須除去產(chǎn)品表面上的油脂、灰塵、銹垢或殘留的溶劑、粘結(jié)劑等污物。 9\
9:)q  
    nNNs3h(Ss  
    2. 激光清洗的原理  B"rV-,n{  
SV%;w>  
　　激光同電子束和離子束統(tǒng)稱為高能束，共同特點是束流攜帶著很高的能量在空間傳輸，通過聚焦，在焦點附近可得到104～1015W／cm2功率密度的照射，是強度最高的熱源。激光具有高亮度，高方向性、高單色性和高相干性的特點，這是普通光源所無法比擬的。利用激光的高亮度，經(jīng)過透鏡聚焦后，能在焦點附近產(chǎn)生上千度甚至上萬度的溫度。激光的高方向性使得激光能有效進行長距離傳輸。激光的單色性極高，波長單一，有利于聚焦和波長選擇。  )cnH %6X  
wZv"tbAWLV  
　　激光器發(fā)出的激光從光纖中傳輸?shù)骄劢?span onclick="sendmsg('pw_ajax.php','action=relatetag&tagname=鏡頭',this.id)" style="cursor:pointer;border-bottom: 1px solid #FA891B;" id="rlt_7">鏡頭，聚焦后從噴嘴內(nèi)孔抵達需清洗工件表面。通常使用噴嘴，借助于與激光同軸的小孔噴嘴將具有一定壓力的氣體吹到清洗區(qū)。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污染，并起到凈化工件表面，強化激光與材料的熱作用。  ,B|~V 3)(  
wZ7O
pm<nt  
    物體表面附著的細微顆粒主要有氧化物和灰塵。激光清洗顆粒的機制是在激光束輻射下顆粒的熱膨脹、基體表面的熱膨脹和施于顆粒的光壓等三種。當這些作用力的合力（清洗力）大于物體表面對顆粒的粘著力時，顆粒就會脫落，而得到清洗[1]。    c#'t][Ii  
 ismx evD  
    3. 激光清洗技術(shù)的方法和特點  6Y4sv5G  
  D:`b61sWi_  
    激光清洗方法有4種[4]：  OwXw9  
  olc7&R  
　　⑴ 激光干洗法，即采用脈沖激光直接輻射去污； O_%X>Q9  
    y[M<x5  
　　⑵ 激光＋液膜方法，即首先沉積一層液膜于基體表面，然后用激光輻射去污；當激光照射于液膜上時，液膜急劇受熱，產(chǎn)生爆炸性汽化，爆炸性沖擊波使基體表面的污物松散。并隨沖擊波飛離加工物體表面，達到去污的目的。 ^IgxzGD  
    (tQ#('(w  
　　⑶ 激光＋惰性氣體的方法，即在激光輻射的同時，用惰性氣體吹向基體表面，當污物從表面剝離后會立即被氣體吹離表面，以避免表面被再次污染和氧化； ;hP43Bi  
&h1.9AO  
⑷ 運用激光使污垢松散后，再用非腐蝕性化學(xué)方法清洗。目前，常用的是前三種方法。 N!R>L{H>  
  'qR)f\
em  
    工業(yè)中傳統(tǒng)的清洗方法可以歸納為三類：  pVgzUu7  
  m2wGg/F5  
    (1) 機械清洗法，即采用刮、擦、刷的等手段達到清除表面污染物的目的； A")F7F31c  
  W"j&':xD  
　　(2) 濕法化學(xué)清洗法，他利用有機清洗劑，通過噴、淋或高頻振動一除去油污等表面附著物； mx`QBJ  
  xUT]6T0dB  
　　(3) 超聲波清洗法，將零件放入水或有機溶劑中，足利用超聲波振動效應(yīng)清除污垢。其中，超聲波清洗方法在傳統(tǒng)清洗法中達到的潔凈度最高，但是工件必須位于聲波振動中心才能使清洗效果均勻，而且無法清洗大尺寸的零件或者物品，工件清洗后干燥時容易氧化。 9<qAf`  
  a,<l_#'  
　　目前這三種清洗方法在我國清洗市場中仍占主導(dǎo)地位，但在環(huán)境保護和高精度要求下其應(yīng)用受到很大的限制。機械清洗法無法滿足高清潔度清洗要求，容易損傷被清洗工件的表面；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，特別是當污垢成分復(fù)雜時，必須選用多種清洗劑反復(fù)清洗才可能滿足表面消潔度的要求。超聲波清洗法盡管清洗效果不錯，但對亞微米級污粒的清洗無能為力，清洗槽的尺寸限制了加工零件的范圍和復(fù)雜程度，而且清洗后對工件的干燥亦是一大難題[3]。  )b^yAzL?
 
　　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： ^0oOiZs  
  "+SnHpNx  
　　(1) 不需要清潔液或其它化學(xué)溶液，它清除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”清洗工藝，且清潔度遠遠高于化學(xué)清洗工藝； $tKz|H)  
  (jj=CLe  
　　(2) 清除污物的范圍和適用的基材范圍十分廣泛；通過調(diào)控激光工藝參數(shù)，激光清洗還可以選擇性地清洗材料表面的污物，不損傷材料的內(nèi)部組成和結(jié)構(gòu)，使表面復(fù)舊如新； "u#,#z_  
  WdQR^'b$  
　　(3) 激光清洗是一種非接觸加工，可方便地實現(xiàn)遠距離操作，可以通過光導(dǎo)纖維傳輸，與機器人或者機械手聯(lián)合，能清洗傳統(tǒng)方法不易達到的部位。激光清洗有高的適應(yīng)性和柔性，可以方便地實現(xiàn)自動化操作； n*twuB/P 1  
  y5>X0tT  
　　⑷ 激光去污設(shè)備可以長期穩(wěn)定使用，一般只需要電費和維護費用，運行成本低，而且可以方便地實現(xiàn)自動化操作。