摘要：激光清洗技术是利用激光处理待清洗物体,在激光脉冲作用下使污染物从物体表面脱离。由于激光清洗可通过调整激光波长、脉宽、作用时间和作用方式等来适应不同污染物和不同基底的清洗要求,因此广泛适用于各种清洗对象,并常用于一些特殊功能的清洗,解决常规清洗所不能解决的问题。此外,与其它清洗技术相比,激光清洗具有无污染、效率高、低成本等优点,因而研究和应用更加广泛。本文论述的光学元件表面的激光清洗方法是针对目前常规清洗无法完成的光栅清洗和光学元件在线清洗，为系统中的光栅洁净和高功率固体激光装置中的光学元件在线洁净提供了一条新的路径。
关键词：激光清洗；光学元件；污染。
引言：
一提到清洗，人们很容易联想到水和其它液体，因为用液体清洗固体表面的污染物是千百年来人们最常使用的方法。但是污染的种类很多，污染附着的物体的种类也各不相同。有些物体上的污染很难甚至无法用水和一般化学清洗剂来清洗干净，比如文物上的污渍、轮船外壳上的锈蚀的油漆、电子线路板上的微粒、硅片上的污染物等。一般清洗这些主要使用的是如机械清洗法、化学清洗法和超声波清洗法等。但是这些方法都存在着一些缺点，机械方法无法满足高清洁度清洗要求；化学清洗方法容易导致环境污染；超声波清洗法尽管清洗效果不错，但对亚微米级污粒的清洗无能为力，清洗槽的尺寸限制了被清洗零件的范围和复杂程度。这些缺点都限制了传统清洗技术的发展。
随着激光技术的发展，激光清洗最为一种新型的清洗方式进入了人们的视野。它是一种新型高效的环保清洗技术，可利用激光的方向性和高亮度来清除掉材料表面的污染物。激光清洗的机理主要是基于物体表面污染物吸收激光能量后，或汽化挥发，或瞬间受热膨胀而克服表面对粒子的吸附力，使其脱离物体表面，进而达到清洗的目的[1]。
国外的发展:激光清洗最早报道于年,前苏联的几位科学家利用激光技术去除水面漂浮的石油。而真正意义上的激光清洗技术研究开始于20世纪80年代中期,利用该技术成功清除存储器模板上的微小颗粒,从此激光清洗技术开始受到广泛的关注和研究,并被正式确认为一种有效的清洗方法。在1987年,由Pentrov领
导的研究小组发表了第一篇有关激光清除小颗粒的文献.同年,有三个研究小组分别独立地发现了激光清洗的效果.此外,IBM的Andrew所领导的科研小组对激光清洗技术进行了长期的研究,将激光清洗的机理研究得最为透彻,并在工业应用中做出了杰出贡献,特别是在湿式激光清洗方面做出了许多有益的研究成果。快就报道了湿式蒸汽激光清洗,在20世纪80年代末,研究人员发现,在固体表面覆盖一层液体“辅助层”更有利于污染颗粒的清除。目前IBM、Intel等公司都在开展研究。国外清洗技术方面的研究情况见见表1[2]。
国内的发展:国内的激光清洗技术是近年才起步的，国内关于激光清洗技术的研究仍然处于参数和机理研究阶段，在应用方面还是一片空白，基本上是跟踪国外的发展，国内清洗技术方面的研究情况见表2。在我国,激光清洗技术在各个应用领域的研究已经相续开展,相信在不久的将来这项技术在我国一定会被广泛地应用。
原理：激光清洗机理大致可分为两大类：一是利用清洁基体与污染物对某一特定波长的激光吸收系数差别很大，或者两者溶、沸点温度有一定差距，污物吸收激光能量后，或汽化挥发，或瞬间受热膨胀并被蒸汽带离基体表面，从而达到
清洗的目的，对于此类激光清洗，激光波长的选择和激光能量的控制是影响清洗效果的关键。另一类是基体材料与覆着其上的污染层的特性差异不大，多采用高能量密度、高重复频率的脉冲激光。污染层在激光脉冲作用下迅速升温到较高的峰值温度，而基体表面温度较低，在污染层中形成很大的温度梯度，随后的冷却过程中产生强分裂应力，当这个分裂应力大于污物与基体材料表面的亲合力时，便使得污物与基体材料表面脱离，再被真空泵吸走，而基体不受损伤。根据材料吸收热量与光波长的关系，不同基体材料和污染物，需采用不同波长的激光和激光工艺参数。
如图1是激光清洗装置示意图。激光从激光发生器里发出，经过光学系统传输，再经透镜聚焦到基体表面。由计算机控制激光能量、脉冲频率、作用时间以及工件的移动。监视测试系统可以远距离对清洗效果进行实时监测。图1激光清洗装置是针对较小的清洗部件，移动工作台实现部件上不同区域的清洗。对于大的笨重物件或定型的不能移动的大结构物件的激光清洗(如除锈等)。可通过激光束逐点平移和小角度往复偏转，在较远距离的待清洗物件上形成激光扫描，实现清洗。为了提高清洗工效, 在保证清洗效果的激光能量密度条件下，可以用一适当的柱形透镜，在适当距离将圆柱形激光束扩展为条带状，增大激光作用面积，从而提高激光清洗的工作效率，如图2所示。
激光清洗采用的激光有波长248nm的KrF准分子激光、波长308nm的XeCl 准分子激光、波长193nm的ArF准分子激光、Nd: YAG固体激光、CO2激光以及半导体激光等。一般来说，在高精度的要求高于大体积清除或成本的要求时，准分子激光器是较为合适的工具；在其他情况下则以CO2和固体激光器为佳。对于微电子工业来说，一般选用准分子激光器，如KrF准分子；对于模具的清洗则采用CO2或YAG激光器比较好；而对于激光敷层的清除，CO2激光器的效果最好，特别是TEA CO2激光器在这一领域极具发展前途；由于CO2激光器不能用光纤传送，远程清洗应用受到很大限制，这为YAG激光器的应用提供了广阔的空间。
激光清洗的基本机制包括一系列复杂的物理及化学效应，到目前为止还没有一个统一全面的定量理论模型。激光清洗过程中的基本动力学过程是物质吸收入射光能之后产生瞬态超热温度骤然升高，没有辅助液膜时虽然这个温升尚不足以使基体表面蒸发(否则就会造成表面损伤)，但由此而带来的基体表面热膨胀产生了一个很大的加速度使得吸附的微粒被喷射出去这一过程可以认为是在脉冲激光持续时间内完成的[3]。
激光清洗的方法一般有四种[4]：（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。
.激光清洗技术与传统清洗方法相比，激光清洗技术具有许多优点：（1）激光清洗是一种“干式”清洗，不需清洁液和其它化学溶液，因此没有化学清洗产生的环境污染，是一种“绿色”清洗工艺。（2）激光清洗是一种非接触处理，可通过光纤传输与机器人或机械手联合，实现自动化操作，能清洗传统方法不易达到的部位。（3）激光清洗能清除各种材料表面的不同类型的污物，达到很高的洁净度，而且还可以选择性地清洗材料表面的污物，不损伤材料的内部组成和结构。
激光清洗的典型应用之一是文物的保护与清洗：锈蚀的古钱币、彩绘在羊皮纸上的古画，甚至砂岩上的陈旧的雕刻画都能用激光清洗，恢复其本来面目。科学家采用激光清洗法国巴黎卢浮宫中的油画，将原来已经因为种种原因保护不善而看不清画面的油画恢复了原貌。该原理同样适用于清洗很大的房屋。近年来，德国人采用激光清洗技术甚至成功地清洗了科隆大教堂这座举世瞩目的大型历史建筑。激光清洗技术在工业中同样大有用武之地：飞机的表面过一定时间后要重新喷漆，但是，喷漆之前需要将原来的旧油漆完全除去。传统的机械清除油漆法容易对飞机的金属表面造成损伤，给安全飞行带来隐患。如采用多个激光系统, 可以在两天之内将一架波音737飞机表面的漆层完全除掉，而不会损伤到金属表面。科学家还将激光清洗技术应用于核电站反应堆内管道的清洗：它采用光导纤维，将高功率激光束引入反应堆内部，清洗下来的物质呈粉末状态，体积小，易处理。而且，激光清洗可以远距离操作，更是可以确保操作人员的安全，因此备受人们青睐。电瓷绝缘子的清洗：在各种输电线路中少不了电瓷绝缘子，其表面很容易沾染各种污秽，如尘埃，鸟粪等。这些污染物，在环境湿度增加使得绝缘子表面湿润时，其绝缘电阻迅速下降，形成沿绝缘子表面的污秽闪络放电，往往造成电网大面积停电。统计表明雾天的污闪事故占电力线路事故的21%。目前防污闪的主要措施是带电水清洗，定期清扫，涂覆硅脂甚至更换绝缘子。这些方法的工作量很大，劳动强度也很大。据统计，冲洗和更换绝缘子占线路检修工作量的60 一70% [5]。因此，对电瓷绝缘子的清洗是电力部门一直没有很好解决的间题。由于激光清洗的上述优点它极有希望在此领域得到广泛应用。医疗器械的清洗：在医院中，医疗器械的清洗消毒是一项非常重要的工作一般的清洗消毒过程是先用水或其他溶液清洗之后再用高温高压消毒灭菌。由于中间环节多，增加了疾病传染的可能性，清洗消毒时间较长，而且产生大量污水污物。而利用脉冲激光在材料表面产生高压高温，不但可以快速地清除医疗器件上的各种污迹，而且也可以杀死各种细菌与病毒，同时达到了清洗和消毒的双重目的，大大减少了中间环节，节约了清洗时间。
以上这些只是激光清洗技术应用的少数几个例子。激光清洗技术近两年发展很快，不论是对激光清洗的工艺参数和清洗机理、清洗对象的研究或是应用方面的研究都取得了很大的进展。但由于激光器及其配套硬件的费用较高，使激光清洗技术的应用范围受到极大的限制，特别在低成本对象的清洗中还难以承受。
综上所述，激光清洗技术具有绿色、环保、成本低、高效、不用接触基片表面等明显优于其它清洗方法的优势,具有广泛的应用前景。相信随着激光器的发展和激光清洗技术的不断完善，它将会在各种清洗领域里得到越来越多的应
用。激光清洗技术现在已广泛应用于工业、建筑、文物保护和医药等很多领域。
作为近年才发展起来的新型清洗技术，激光清洗与传统清洗技术相比具有很多
优越性，在一些特殊领域甚至是唯一有效的清洗技术。但激光清洗技术的应用
潜力还远未得到开发，随着激光器性能的不断提高和价格的下降，激光清洗技
术将更广泛地应用于人类的生产生活中。
参考文献:
[1] 陈家璧,彭润玲.激光原理及应用.北京:电子工业出版社，2011.
[2] 赵志明.激光清洗技术在微电子领域的应用，《清洗技术》第2卷第8期，2004.
[3] 王豫,陆冬生,安承武.新颖的激光清洗技术,激光技术国家重点实验室资助项目.1996
[4]许仁军,张永康,陈菊芳.激光清洗技术概述,光子科技创新与产业化长三角光子科技创新论坛暨2006年安徽博士科技论坛论文集,2006.
[5] 朱德恒,严璋.高电压绝缘.北京：清华大学出版社,1992.
我国激光切割技术的发展现状 激光切割是激光加工行业中最量要的一项应用技术,由于具有诸多特点,已 广泛地应用于汽车、机车车辆制造、航空、化工、轻工、电器与电子、石油和冶金等工业部门。近年来,激光切割技术发展很快,国际上每年都以20%~30%的速度增长。 我国自1985年以来,更以每年25 %以上的速度增长。由于我国激光工业基础较差,激光加工技术的应用尚不普遍,激光加工整体水平与先进国家相比仍有较大差距,相信随着激光加工技术的不断进步,这些障碍和不足会得到解决。激光切割技术必将成为21 世纪不可缺少的重要的钣金加工手段。激光切割加工广阔的应用市场,加上现代科学技术的迅猛发展,使得国内外科技工作者对激光切割加工技术进行不断探入的研究,推动着激光切割技术不断地向前发展。 (1伴随着激光器向大功率发展以及采用高性能的CNC及伺服系统,使用高功率的激光切割可获得高的加工速度,同时减小热影响区和热畸变;所能够切割的材料板厚也格进一步地提高,高功率激光可以通过使用Q 开关或加载脉冲波,从而使低功率激光器产生出高功率激光。 (2根据激光切割工艺参数的影响情况,改进加工工艺,如:增加辅助气体对切割熔渣的吹力;加入造渣剂提高熔体的流动性;增加辅助能源,并改善能量之间的耦合;以及改用吸收率更高的激光切割。 (3激光切割将向高度自动化、智能化方向发展。将CAD/CAPP/CAM以及人工智能运用于激光切割,研制出高度自动化的多功能激光加工系统。 (4根据加工速度自适应地控制激光功率和激光模式或建立工艺数据库和专家自适应控制系统使得激光切割整机性能普遍提高。以数据库为系统核心,面向通用化CAPP开发工具,对激光切割工艺设计所涉及的各类数据进行分析,建立相适应的数据库结构。
4.2.制造周期.......................................................... 5.安装与服务............................................................. 5.1.安装调试.......................................................... 5.2.包装运输.......................................................... 5.3.设备验收.......................................................... 5.4.培训.............................................................. 5.5.售后服务.......................................................... 6.附件：公司介绍......................................................... 6.1.焊接系列激光器.................................................... 6.2.熔覆/淬火系列产品................................................. 6.3.激光加工头产品.................................................... 激光清洗加工系统技术方案 1.系统技术方案 1.1.方案概述 传统工业清洗方法包括机械摩擦清洗法、化学腐蚀清洗法、液体固体喷射清洗法和高频超声清洗法，尽管它们在工业清洗行业得到了广泛的应用，但在我国环境保护法规要求越来越严格和高精密器件应用越来越广泛的情况下传统清洗方法的应用受到了很大的限制。机械方法清洁度高，但易损伤基材，化学腐蚀清洗方法属于无应力清洗，但污染较重，特别是当污垢成分复杂时，必须选用多种清洗剂反复清洗才能满足表面清洁度的要求。液体固体喷射清洗灵活度较高，但相对成本较高，需要消耗大量的水及固体掺杂物，后期废液处理工作也较复杂；高频超声波清洗法尽管清洗效果不错，但对附着力强的亚微米级污粒的清洗无能为力，清洗槽的尺寸限制了被清洗工件尺寸范围，而且清洗后的干燥亦是一大难题。 激光清洗是一种高效、绿色清洗技术，相对于化学清洗，其不需任何化学药剂和清洗液；相对于机械清洗，其无研磨、无应力、无耗材，对基体损伤极小（文物字画清洗）；激光可利用光纤传输引导，清洗不易达到的部位，适用范围广（核管道清洗）；适用对象也比较广泛，
激光清洗技术发展与应用深度解析世界上第1台激光器诞生于1960年由美国科学家西奥多哈罗德梅曼教授利用红宝石研发，从此开启了激光造福人类的大门。在接下来的时间里应用于各种领域的激光器相继诞生。激光技术的推广使得医疗、装备制造、精准测量和再制造工程等领域科技飞速发展加快了社会进步的步伐。 在清洗领域中激光的应用更是取得了重要成果。与传统的清洗方法相比如机械摩擦、化学腐蚀和高频超声等激光清洗可以实现全自动化运行其具有工作效率高、成本低、对环境无污染、对基材无损伤和材料的适用范围广等优点完全符合绿色、环保的加工理念是目前最可靠、有效的清洗方式。 清洗是对废旧机械零部件检测和加工的前提采用激光清洗技术可以有效地控制基体表面形貌和表面粗糙度实现基材清洗后性能的提升也可应用于大型零部件制造、表面处理或者再制造领域。虽然目前激光清洗还没有完全取代传统的清洗方式但随着国家对制造业节能、减排等环保意识的增强激光清洗将以它独特的优点逐渐走进人们的生活。
01激光清洗的原理 在20世纪80年代中期，Beklemyshev、Allrn等科学家针对实际工作需要将激光技术与清洗技术结合起来并进行了相关研究自此激光清洗（Laser Cleanning）这一技术理念诞生.众所周知污染物与基体之间的结合力分为共价键、双偶极子、毛细作用以及范德华力等作用力如能将此作用力克服或破坏那么就会达到脱污的效果。 激光清洗是利用激光光束具有大的能量密度、方向可控和汇聚能力强等特性，使污染物与基体之间的结合力受到破坏或者使污染物直接气化等方式进行脱污，降低污染物与基体的结合强度，进而达到清洗工件表面的作用。激光清洗原理图如图１所示。当工件表面污染物吸收激光的能量后，其快速气化或瞬间受热膨胀后克服污染物与基体表面之间的作用力，由于受热能量升高，污染物粒子进行振动后而从基体表面脱落。
激光清洗加工系统技术 方案 LG GROUP system office room 【LGA16H-LGYY-LGUA8Q8-LGA162】
. 制造周期.......................................................... 5. 安装与服务............................................................. . 安装调试.......................................................... . 包装运输.......................................................... . 设备验收.......................................................... . 培训.............................................................. . 售后服务.......................................................... 6. 附件：公司介绍......................................................... . 焊接系列激光器.................................................... . 熔覆/淬火系列产品................................................. . 激光加工头产品.................................................... 激光清洗加工系统技术方案 1.系统技术方案 1.1.方案概述 传统工业清洗方法包括机械摩擦清洗法、化学腐蚀清洗法、液体固体喷射清洗法和高频超声清洗法，尽管它们在工业清洗行业得到了广泛的应用，但在我国环境保护法规要求越来越严格和高精密器件应用越来越广泛的情况下传统清洗方法的应用受到了很大的限制。机械方法清洁度高，但易损伤基材，化学腐蚀清洗方法属于无应力清洗，但污染较重，特别是当污垢成分复杂时，必须选用多种清洗剂反复清洗才能满足表面清洁度的要求。液体固体喷射清洗灵活度较高，但相对成本较高，需要消耗大量的水及固体掺杂物，后期废液处理工作也较复杂；高频超声波清洗法尽管清洗效果不错，但对附着力强的亚微米级污粒的清洗无能为力，清洗槽的尺寸限制了被清洗工件尺寸范围，而且清洗后的干燥亦是一大难题。 激光清洗是一种高效、绿色清洗技术，相对于化学清洗，其不需任何化学药剂和清洗液；相对于机械清洗，其无研磨、无应力、无耗材，对基体损伤极小（文物字画清洗）；激光可利用光纤传输引导，清洗不易达到的部位，适用范围广（核管道清洗）；适用对象也比
激光清洗技术的原理及应用 近年来，随着人们环保意识的增强，给世界范围内清洗业的发展带来了巨大的挑战，各种有利于环境保护的清洗技术应运而生，激光清洗技术就是其中之一。所谓激光清洗技术是指利用高能激光束照射工件表面，使表面的污物、锈斑或涂层发生瞬间蒸发或剥离，高速有效地清除清洁对象表 面附着物或表面涂层，从而达到洁净的工艺过程。它 是基于激光与物质相互作用效应的一项新技术，与传 统的机械清洗法、化学清洗法和超声波清洗法(湿清 洗工艺)不同、它不需要任何破坏臭氧层的CFC类有 机溶剂，无污染，无噪声，对人体和环境无害，是一 种“绿色”清洗技术。 激光清洗与机械磨擦清洗、化学腐蚀清洗、液体 固体强力冲击清洗、高频超声清洗等传统清洗方法相 比，有明显的优点。它高效、快捷、成本低，对基片 产生的热负荷和机械负荷小，清洗为非损伤；废物可 回收，无环境污染；安全可靠，不损害操作人员健康； 可以清除各种不同厚度、不同成份的涂层；清洁过程 易于实现自动化控制，实现远距离遥控清洗等。 激光清洗的原理和方法 激光的特点是具有高方向性，单色性，高相干性和高亮度。通过透镜的聚焦和Q开关，可以把能量集中到一个很小的空间范围和时间范围内。在雷射清洗处理中，主要利用了雷射的以下特性： 1、雷射可以实现能量在时间和空间上的高度 集中，聚焦的雷射束在焦点附近可产生几千 度甚至几万度的高温，使污垢瞬间蒸发、气 化或分解。 2、雷射束的发散角小，方向性好，通过聚光 系统可以使雷射束聚集成不同直径的光斑。 在雷射能量相同的条件下，控制不同直径的 雷射束光斑。 3、可以调整雷射的能量密度，使污垢受热膨 胀。当污垢的膨胀力大于污垢对基体的吸附 力时，污垢便会脱离物体的表面。 创研P-LASER 激光清洗机是激光系统中先进的产品，创研P-LASER 使用的是非常稳定，耐用的光纤激光光源，无灯管更换的需求。这种新型的Q开关激光（又称超脉冲激光）对模具清洗，零件接合的前处理与及包覆层的清除等需要功率和准确度的应用提供绝佳的工具。完美的激光设计同时对工业界的各种应用提供轻松的解决方案。P-LASER 500W在结构和设计上提供的是高效率，稳定，与及几乎免保养的作业系统。自我内部冷却的激光光源不但不会制造污染物质，无消耗品，而且还容易架设和操作。
激光切割的原理及应用 【摘要】 激光加工技术是一种先进制造技术，而激光切割是激光加工应用领域的一部分，激光切割是当前世界上先进的切割工艺。由于它具备精密制造、柔性切割、异型加工、一次成形、速度快、效率高等优点，所以在工业生产中解决了许多常规方法无法解决的难题。激光能切割大多数金属材料和非金属材料 【关键词】激光切割的原理 激光切割的分类及特点 激光切割技术的应用 1.概述 激光切割是激光加工行业中最重要的一项应用技术。它占整个激光加工业的70%以上。激光切割与其他切割方法相比，最大区别是它具有高速、高精度及高适应性的特点。同时还具有割缝细、热影响区小、切割面质量好、切割时无噪声、切割过程容易实现自动化控制等优点。激光切割板材时，不需要模具，可以替代一些需要采用复杂大型模具的冲切加工方法，能大大缩短生产周期和降低成本。 因此，目前激光切割已广泛地应用于汽车、机车车辆制造、航空、化工、轻工、电器与电子、石油和冶金等工业部门中。 2.激光切割的原理 在激光束能量作用下（氧助切割机制下，还要加上喷氧气与到达燃点的金属发生放热反应放出的热量），材料表面被迅速（ms 范围）加热到几千乃至上万度（℃）而熔化或汽化，随着汽化物逸出和熔融物体被辅助高压气体（氧气或氮气等惰性气体）吹走，切缝便产生了（原理图见图2）[1]。脉冲激光适用于金属材料, 连续激光适用于非金属材料, 后者是激光切割技术的重要应用领域。与计算机控制的自动设备结合, 激光束具有无限的仿形切割能力, 切割轨迹修改方便通过预先在计算机内设计, 进行众多复杂零件整张板排料, 可实现多零件同时切割 , 图 2激光切割的原理图 图 1 激光切割
1. 激光切割技术简介 (2) 1.1激光切割技术概述 (2) 1.2激光切割技术的原理 (4) 1.3激光切割技术的发展历史 (5) 2.激光切割的特点 (6) 2.1激光切割的总体特点 (6) 2.2 CO2激光切割技术的特点 (7) 2.3半导体激光切割机 (8) 2.4光纤激光切割机 (8) 3. 激光切割技术的应用及发展前景 (10) 3.1激光切割技术的市场现状 (10) 3.2激光切割技术的应用 (12) 结论 (13)
材料12A文修曜 摘要 激光加工技术是一种先进制造技术，而激光切割是激光加工应用领域的一部分，激光切割是当前世界上先进的切割工艺。由于它具备精密制造、柔性切割、异型加工、一次成形、速度快、效率高等优点，所以在工业生产中解决了许多常规方法无法解决的难题。激光能切割大多数金属材料和非金属材料。 Abstract The laser processing technology is a kind of advanced manufacturing technology, and laser cutting is part of the laser processing applications, laser cutting is the current advanced cutting technology in the world.Because it has flexible cutting, stone processing, precision manufacturing, a forming, fast speed, higher efficiency, so in industrial production solved many conventional methods cannot solve the problem.Can laser cutting most of the metal materials and nonmetal materials. 关键词：激光切割的原理；激光切割的分类及特点；激光切割技术的应用 1.激光切割技术简介 1.1激光切割技术概述 激光切割是激光加工行业中最重要的一项应用技术。它占整个激光加工业的70%以上。激光切割与其他切割方法相比，最大区别是它具有高速、高精度及高适应性的特点。同时还具有割缝细、热影响区小、切割面质量好、切割时无噪声、切割过程容易实现自动化控制等优点。激光切割板材时，不需要模具，可以替代
目录 1. 系统技术方 案 ........................................................................................................................................... .......... 3 1.1. 方案概 述 ........................................................................................................................................... ...... 3 1.2. 主要设备配 置 ......................................................................................................................................... 4 主要设备介 绍 ........................................................................................................................................... .......... 6 2.1. 激光 器 ........................................................................................................................................... .......... 6 2.2. 光纤系统及加工 头 ................................................................................................................................. 7 2.3.
激光清洗市场的前景 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！ 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、数控系统、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 激光清洗技术研究起步于20世纪80年代中期，但直到20世纪90年代初期才真正步入工业生产中，在许多场合逐步取代传统清洗方法。 传统清洗工业设备有各种各样的清洗方式，多是利用化学药剂和机械方法进行清洗。在我国环境保护法规要求越来越严格、人们环保和安全意识日益增强的今天，工业生产清洗中可以使用的化学药品种类将变得越来越少。如何寻找更清洁，且不具损伤性的清洗方式是我们不得不考虑的问题。而激光清洗具有无研磨、非接触、低热效应和适用于各种材质的物体等清洗特点，被认为是可靠、有效的解决办法。 在工件表面污染物中，工件表面附着物与表面之间的结合主要是由于存在以下各种力：共价键、双偶极子、毛细作用、氢键、吸附力和静电力等。其中毛细力、吸附力和静电力是难破坏的，激光清洗技术就是要克服这几种力。 这些吸附力要比重力大很多（有几个数量级），并且与粒子直径d有关系，吸附力随着粒子半径减小呈现很慢的线性衰减趋势，而粒子质量m与直径的三次方成正比，由牛顿定律可知F=ma，当粒子尺寸变小时，吸附力所提供的加速度迅速增大。所以，尺寸越小的粒子，清除起来所需的加速度就越大，这就是常规的清洗技术为什么难以清除直径很小的物体表面附着物。 目前，激光清洗设备的结构并没有统一的标准，需要根据实际的清洗方法、基材和污物的种类、清洗要求的效果等因素来决定，但是，它们在一些基本的结构上还是大致相同的，主要包括激光器、移动平台、实时监测系统、半/自动控制操作系统及其他辅助系统等部分。 国外激光清洗的去污范围非常广泛，从厚锈层到激光表面微细颗粒都可以去除，在去污中涉及激光清洗实验所使用的设备种类也比较多，所用激光器的波长范围广，但激光清洗技术的发展不平衡，有些已实现工业化，有的还处于实验室阶段。
G3015激光切割机维护、保养指南 综述 为了保证G3015激光切割机的正常使用,必须对设备进行日常保养和维护。由于整个机床采用高精密的部件组合而成，在日常维护过程中必须格外小心，严格按照各部分的操作规程进行，并且由专人进行维护，不得野蛮操作，以免损坏元器件。 一般准则 用最适合的润滑剂来进行专业润滑是保持机床质量的前提。这样可以避免运行故障及其后果。在这个意义上应当注意下述注意事项。 润滑注意事项：机床的润滑根据润滑图和对润滑图的说明进行。此外还要注意下面各点：加油和排放口不要超过规定时间打开，并经常保持清洁。 擦洗油槽和润滑点只准使用没有纤维屑的擦布，不要使用废羊毛，不要使 用煤油和汽油，而要使用稀薄液体状态的主轴润滑油("喷射润滑油")。 不允许将合成润滑油与矿物油或其他厂家生产的合成油混合使用。即便是 对于其他厂家生产的同等特性的合成油也是如此。 废油只能在暖机状态下排放。 必须特别重视废油的无害处理。 清洗注意事项：必须在规定的时间间隔内全面清洗整个设备。明显的污垢可以擦洗，或用工业吸尘器吸除。 安全提示：当进行养护工作时必须通过主开关来关闭机床，将其关闭并且把钥匙拔下。 必须严格遵守安全规定，以便避免发生事故。 用户应常备的维护备品如下： a. 丙酮：纯度99.5％，水少于0.3％，容量500ml一瓶。 b. 脱脂棉：5包。 c. 酒精：500ml，纯度99.5％以上。 d. 镜头纸：5本。 e. 吹气小球：一个。 f. 滴管针：一个（医用）。 g. 有机玻璃：200×300×20。 h. 砚台(红色)：一块。 i. 棉棒：两包。 j. 万用表：一只。 基本维护按下表操作：
激光切割机使用说明书 BYL-3015-B 北京万通博瑞金属加工有限公司 前言 很荣幸您购买我公司的产品，成为我公司的用户。 本说明所描述的是我公司生产的型号为BYL-3015-B的金属激光切割机。 本说明书详细介绍了切割机的安装，使用方法及相关维护步骤。在您使用本机器前请注意以下事项： 建议每一位与本机器有关的工作人员（维修、操作、日常维护、定点检查人员）都要阅读这本说明书； 操作者应具备相关的技术培训，或有专人指导； 如果您能遵循说明书中的提示，不仅可以避免危险事故，降低维修费用，减少停机检修时间，还可以提高机器的工作效率和使用寿命； 说明书应保存好以供随时查阅。 注意： 使用激光切割机前请详细阅读本说明，用户错误操作可能引起设备运行不良、设备损坏甚至造成人身伤害。 警告： 本切割机所用激光为不可见光，不可直视，否则可能造成眼睛伤害，使用时请佩戴护目镜。 目录 前言2 第一章简介 1.1 主要用途及特点 (4) 1.2 适用范围 (4) 1.3 产品型号及意义 (5)
第二章主要规格与技术参数 (5) 第三章产品的主要结构与原理 (6) 第四章产品的工作条件 (6) 第五章产品的系统说明 5.1 机械与传动系统 (7) 5.2 电气系统 (9) 5.3 气动系统 (10) 5.4 光学系统 (10) 5.5 水冷系统 (11) 5.6 切割头 (11) 第六章吊运与保管 6.1 开箱 (11) 6.2 机床的吊运与保管 (11) 第七章安装与调试 7.1 安装 (13) 7.2 调试 (13) 第八章使用与说明 8.1 安全使用 (14) 8.2 操作使用步骤 (15) 综述 (16) 9.2 日常维护与保养 (16) 9.3 运行时的维护与保养 (17) 9.4 长期停放的维护与保养 (17) 第十章常见故障及其排除方法 (18)
钣金激光切割技术 1、焦点位置控制技术： 激光切割的优点之一是光束的能量密度高,一般>10W/cm2。由于能量密度与4/πd2成正比,所以焦点光斑直径尽可能的小,以便产生一窄的切缝；同时焦点光斑直径还和透镜的焦深成正比。聚焦透镜焦深越小,焦点光斑直径就越小。但切割有飞溅,透镜离工件太近容易将透镜损坏,因此一般大功率CO2激光切割工业应用中广泛采用5〃~7.5〃??(127~190mm)的焦距。实际焦点光斑直径在 0.1~0.4mm之间。对于高质量的切割,有效焦深还和透镜直径及被切材料有关。例如用5〃的透镜切碳钢,焦深为焦距的+2%范围内,即5mm左右。因此控制焦点相对于被切材料表面的位置十分重要。顾虑到切割质量、切割速度等因素原则上<6mm的金属材料,焦点在表面上；>6mm的碳钢,焦点在表面之上；>6mm的不锈钢,焦点在表面之下。具体尺寸由实验确定。 在工业生产中确定焦点位置的简便方法有三种： （1）打印法：使切割头从上往下运动,在塑料板上进行激光束打印,打印直径最小处为焦点。 （2）斜板法：用和垂直轴成一角度斜放的塑料板使其水平拉动,寻找激光束的最小处为焦点。 （3）蓝色火花法：去掉喷嘴,吹空气,将脉冲激光打在不锈钢板上,使切割头从上往下运动,直至蓝色火花最大处为焦点。 对于飞行光路的切割机,由于光束发散角,切割近端和远端时光程长短不同,聚焦前的光束尺寸有一定差别。入射光束的直径越大,焦点光斑的直径越小。为了减少因聚焦前光束尺寸变化带来的焦点光斑尺寸的变化,国内外激光切割系统的制造商提供了一些专用的装置供用户选用： （1）平行光管。这是一种常用的方法,即在CO2激光器的输出端加一平行光管进行扩束处理,扩束后的光束直径变大,发散角变小,使在切割工作范围内近端和远端聚焦前光束尺寸接近一致。
激光清洗工作原理及应用 近年来，随着人们环保意识的增强，给世界范围内清洗业的发展带来了巨大的挑战，各种有利于环境保护的清洗技术应运而生，激光清洗技术就是其中之一。所谓激光清洗技术是指利用高能激光束照射工件表面，使表面的污物、锈斑或涂层发生瞬间蒸发或剥离，高速有效地清除清洁对象表面附着物或表面涂层，从而达到洁净的工艺过程。它是基于激光与物质相互作用效应的一项新技术，与传统的机械清洗法、化学清洗法和超声波清洗法(湿清洗工艺)不同、它不需要任何破坏臭氧层的CFC类有机溶剂，无污染，无噪声，对人体和环境无害，是一种“绿色”清洗技术。 激光清洗技术的原理及应用:激光清洗与机械磨擦清洗、化学腐蚀清洗、液体固体强力冲击清洗、高频超声清洗等传统清洗方法相比，有明显的优点。它高效、快捷、成本低，对基片产生的热负荷和机械负荷小，清洗为非损伤；废物可回收，无环境污染；安全可靠，不损害操作人员健康；可以清除各种不同厚度、不同成份的涂层；清洁过程易于实现自动化控制，实现远距离遥控清洗等。 激光清洗传统清洗工业有各种各样的清洗方式，多是利用化学药剂和机械方法进行清洗。在我国环境保护法规要求越来越严格、人们环保和安全意识日益增强的今天，工业生产清洗中可以使用的化学药品种类将变得越来越少。如何寻找更清洁，且不具损伤性的清洗方式是我们不得不考虑的问题。而激光清洗具有无研磨、非接触、无热效应和适用于各种材质的物体等清洗特点，被认为是最可靠、最有效的解决办法。同时，激光清洗可以解决采用传统清洗方式无法解决的问题。 激光清洗的优点 与机械摩擦清洗、化学腐蚀清洗、液体固体强力冲击清洗、高频超声清洗等传统清洗方法相比，激光清洗具有明显的优点。 1、激光清洗是一种”绿色”的清洗方法，不需使用任何化学药剂和清洗液，清洗下来的废料基本上都是固体粉末，体积小，易于存放，可回收，可以轻易解决化学清洗带来的环境污染问题； 2、传统的清洗方法往往是接触式清洗，对清洗物体表面有机械作用力，损伤物体的表面或者清洗的介质附着于被清洗物体的表面，无法去除，产生二次污染，激光清洗的无研磨和非接触性使这些问题迎刃而解； 3、激光可以通过光纤传输，与机器手和机器人相配合，方便地实现远距离操作，能清洗传统方法不易达到的部位，这在一些危险的场所使用可以确保人员的安全； 4、激光清洗能够清除各种材料表面的各种类型的污染物，达到常规清洗无法达到的清洁度。而且还可以在不损伤材料表面的情况下有选择性地清洗材料表面的污染物； 5、激光清洗效率高，节省时间； 6、购买激光清洗系统虽然前期一次性投入较高，但清洗系统可以长期稳定使用，运行成本低，以Quantel公司的LASERLASTE为例，每小时的运行费用仅为1欧元左右，更重要的是可以方便地实现自动化操作。
激光清洗技术的应用 摘要：激光清洗技术简介，激光清洗的原理，激光清洗的目前的应用，激光清洗的不同清洗方法 关键词：激光清洗，环保，二次污染 参考文献 1LuYF,SongWD,AngBW,etal.Atheoreticalmodelforlaserremovalofparticlesfromsolidsurfaces[M]. AppliedPhysicsA,1997, 2LuYongFeng,AoyagiYoshinobu,TakaiMikio,etal. Lasersurfacecleaninginair:mechanismsandapplications[M].Jpn.J.Appl.Phys.,1994, 3LarcipreteR,BorsellaE,CintiP.KrF-excimer-laser-inducednativeoxideremovalfromSi(100)surfaces studiedbyAugerelectronspectroscopy[M].AppliedPhysicsA,1996 4金杰,焦强,贺士娟,等.激光在清洗方面的应用[M].光电子技术与信息,1997, 5思源.放射性物质污染材料的激光除污[M].激光与光电子学进展,1998, 6陈云生,张荣康.英国开发用激光清洗雕像设备[M].激光与光电子学进展,1995, 7友清.深紫外激光清洗表面沾污[M].激光与光电子学进展,1996, 1简介 激光清洗传统清洗工业有各种各样的清洗方式，多是利用化学药剂和机械方法进行清洗。在我国环境保护法规要求越来越严格、人们环保和安全意识日益增强的今天，工业生产清洗中可以使用的化学药品种类将变得越来越少。清洗一直是工业生产和科学研究领域中的一个很重要的环节。随着科学技术的发展和人民生活水平的提高，传统的清洗方法包括机械清洗发，化学清洗发和超声波清洗发正面临严峻的挑战。这是因为传统的清洗技术主要通过溶解、化学反应或事假机械力等手段来清除表面的污染物质，因此对于一些清洁度要求高（如清洗次微米级污粒）的零件来说存在一定困难；另一方面，传统的清洗技术容易导致二次污染，增加了清洗的复杂程度。如何寻找更清洁，且不具损伤性的清洗方式是我们不得不考虑的问题。而激光清洗具有无研磨、非接触、无热效应和适用于各种材质的物体等清洗特点，被认为是最可靠、最有效的解决办法。同时，激光清洗可以解决采用传统清洗方式无法解决的问题。洗的复杂程度。 2原理 简单来说，激光和在我们身边的如影随形般的光线（可见光和不可见光）没有什么不同，只不过激光是利用谐振腔把光聚集在同一个方向上，并且有较单纯的波长，协调性等性能更好，因此理论上所有波长的光都可以用来形成激光，但实际上受限于能够激发的介质不多，因此能够产生稳定且适合工业生产的激光光源相当有限。被广泛使用的大概也就是Nd:Y AG 激光、二氧化碳激光和准分子激光。由于Nd：Y AG激光可以通过光纤传输更适合工业应用，因此在激光清洗中也多被采用。
激光机怎样进行日常维护 在日常办公生活中，办公设备的清洁时必不可少的，那么，在清洁中，我们都需要一些什么工具呢，怎样进行清洁呢，有哪些地方需要注意的？下面，就为大家详细讲解一下。 所需要的清洁工具： 1、无绒软布：抹净外壳、鼓粉壳用。 2、无水酒精（乙醇）：99.7%纯度，严重的污点，用微量酒精（一点点湿）抹擦。 3、高级镜头纸：抹净感光鼓、激光头玻璃、CIS玻璃用。 4、异丙醇：除面板、传感器或激光头玻璃外、其它可用微量抹擦。 5、镜头刷：1/2英寸、1/4英寸维护硒鼓时用。 6、绒毯：不脱毛，新机放在绒毯上维护。 7、小皮老虎：橡皮、吹灰用 8、中性洗涤剂或肥皂，洗干净、方可正式抹擦。 9、喷雾器：放酒精 10、照明灯和电筒：观察墨粉盒用，严禁照射感光鼓（硒鼓） 11、一次性塑料手套、维护鼓粉用、防止墨粉污染。 清洁维护的步骤 1、清洁CIS玻璃盖板：镜头纸抹擦。污点严重时，可使用美工刀片刮去修正液或胶水,使用微量无水酒精。注意：如液体流入，CIS易烧坏；切勿用异丙醇。 2、清洁白条；（白条有黑线，复印有白线）干软布抹擦、可使用微量异丙醇。 3、清洁激光头玻璃窗口，镜头纸。污点严重时使用微量无水酒精。注意：（1）液体流入、严重损伤。（2）切勿用异丙醇。 4、清洁墨粉传感器：镜头纸。注意：切勿用异丙醇。 5、清洁电子端子高压：干软布抹擦金属丝。 6、清洁面板：干软布抹擦。污点严重时使用微量无水酒精。注意：切勿用异丙醇。
硒鼓清洁维护 （一）换新鼓 1、电晕丝来回拉6次，一定要停在箭头处。 2、放鼓时才打开厚包装。避免光线照射损伤感光鼓。 3、切勿碰起动页，初用时会自动弹出。 4、装干净的墨盒：左右摇晃6次。 5、整机清洁后开机 （二）清洁硒鼓 1、中性洗涤剂洗净双手。 2、清洁外壳：干软布抹擦。 3、清洁感光鼓表面：用镜头纸抹擦，污点严重时，用微量中性洗涤剂（切忌用酸性）抹擦、最后抹干为止。 注意： （1）切勿用异丙醇。 （2）切勿用镊子等尖锐工具划破感光膜，露出铝的白色底。（划伤不保修） （3）切勿光线照射。 （4）切勿过湿的、甚至液体进入鼓内部。 （5）切勿用棉花签、纱布、脱毛纤维抹感光鼓，卷入鼓内形成损坏。 墨盒清洁维护 （一）换新墨盒 1、左右摇晃6次。 2、注意有无漏粉。 3、清洁整机和硒鼓。 4、拉掉封条、装入硒鼓内。 5、切忌灌墨粉，切忌使用非兄弟牌墨盒。 6、功能14可设置省墨模式。 （二）清洁墨盒 1、用中性洗涤剂洗净双手。 2、清洁外壳：干软布抹擦。 3、左右摇晃6次。
科技文献综述竞赛 论文题目：激光技术在制造业中的应用 姓名：杨全鑫、刘艺达、李俊儒、康仁铸 专业：光电信息科学与工程 指导教师：曾晓东
激光技术在制造业中的应用 【摘要】激光技术是指依据一定的原理，改变激光振荡或激光辐射的参数，使之适合于某一目的的技术。激光加工技术实现了光、机、电技术相结合，是一种先进制造技术。由于它具有无接触、不需要工模具、清洁、效率较高、方便实行数控和可以用来进行特殊加工，目前已经广泛应用于汽车、冶金、航空航天、机械、纺织、化工、建筑、造船、仪器仪表、微电子工业、艺术品制作、日常生活用品和工业用品制造等众多领域。用来进行打孔、切割、铣削、焊接、刻蚀、大型零件的强化和修复、材料表面改性和材料合成、模具、模型和零件的快速制造，工艺美术品制作和清洗、产品标刻和防伪等。激光在生产生过重应用广泛， 本文主要介绍激光技术在制造业中的应用。 【关键词】激光技术，制造业，应用。 激光加工技术是利用激光束与物质相互作用的特性对材料（包括金属与非金属）进行切割、焊接、表面处理、打孔、微加工以及作为光源，识别物体等的一门技术，传统应用最大的领域为激光加工技术。激光在制造制造业中的应用主要体现为激光焊接、激光打孔、激光切割、激光雕刻、激光快速成型、激光表面淬火、激光表面强化等等一系列的激光加工技术。 一、激光简介 激光英文全名为Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation(LASER)。于1960年面世，是一种因刺激产生辐射而强化的光。 1.激光的产生 科学家在电管中以光或电流的能量来撞击某些晶体或原子易受激发的物质，使其原子的电子达到受激发的高能量状态，当这些电子要回复到平静的低能量状态时，原子就会射出光子，以放出多余的能量；而接著，这些被放出的光子又会撞击其它原子，激发更多的原子产生光子，引发一连串的“连锁反应”，并且都朝同一个方前进，形成强烈而且集中朝向某个方向的光，因此强的激光甚至可用作切割钢板。 2.激光的应用 激光被广泛应用是因为它的特性。激光几乎是一种单色光波，频率范围极窄，又可在一个狭小的方向内集中高能量，因此利用聚焦后的激光束可以对各种材料进行打孔。以红宝石激光器为例，它输出脉冲的总能量不够煮熟一个鸡蛋，但却能在3毫米的钢板上鉆出一个小孔。激光拥有上述特性，并不是因为它有与别不同的光能，而是它的功率密度十分高，这就是激光被广泛应用的原因。 激光具有单色性好、方向性强、亮度高等特点。现已发现的激光工作物质有几千种，波长范围从软X射线到远红外。激光技术是指依据一定的原理，改变激光振荡或激光辐射的参数，使之适合于某一目的的技术。激光技术的核心是激光器，激光器的种类很多，可按工作物质、激励方式、运转方式、工作波长等不同方法分类。根据不同的使用要求，采取一些专门的技术提高输出激光的光束质量和单项技术指标，比较广泛应用的单元技术有共振腔设计与选模、倍频、调谐、Q开关、锁模、稳频和放大技术等。 二、激光加工技术简介 激光加工技术实现了光、机、电技术相结合，是一种先进制造技术。目前正处于向传统制造技术中许多工艺过程积极渗透的阶段。由于它具有无接触、不需要工模具、清洁、效率较高、方便实行数控和可以用来进行特殊加工，目前已经广泛应用于汽车、冶金、航空航天、
三维激光切割的应用和研究 1 引言 由于CO2激光器和Nd：YAG激光器能产生很高的平均功率和能量，20世纪70年代激光技术开始应用于材料切割领域。1979年，第一台五轴CO2激光切割机在Prima 工业公司建成，用于轿车内部塑料元件加工。随着激光配套设备(导光系统、调焦系统等)的不断完善，三维激光切割技术从20世纪80年代起在国外开始了大规模应用。我国对二维激光切割技术的研究较早，但由于种种原因，三维切割技术无论理论研究还是实际应用，都远落后于发达国家，亟需走从国外引进技术和自主研发相结合之道路来改变这一现状。 2 三维激光切割机设备结构 三维表面的切割一般需要五轴。作为一种非接触的光加工，激光切割质量受到诸多因素影响，就设备硬件操作而言，主要包括光束传输、喷嘴类型、辅助气体种类和压力、光束聚焦、光束偏移和进给速度等。 2.1 激光切割设备分类 通用的激光加工机可以大概分为龙门式激光加工机床和激光加工机器人，如图1所示。一般来讲，前者工作空间大、加工速度快、加工精度高，但允许加工工件的质量和尺寸较小，接近加工区的能力较差；相比之下，后者虽然加工速度和加工精度不及前者，但可允许加工的工件质量和尺寸较大，接近加工区的能力也比前者强。近年，随着大型龙门式机床的出现，其能加工的工件大小可达 4.5m×2.5m×1m(见表1)以上；机器人由于其低廉的价格和高柔性，并可使用光纤传输YAG激光进行加工，其应用前景也被看好。
图1 激光加工机 表1上海团结普瑞玛Pratico型和NTC TLM_914的精度比较 2.2 激光切割头及其位姿的实现 三维切割要求喷嘴所产生的流场在工件表面的切割压力比较稳定，靠近焦点位置的气体流场不产生激波。使用较多的是超音速拉菲尔喷嘴，但其内部结构复杂，加工较为困难。图2为两种典型的五轴激光加工机床的切割头，图2(a)所示的偏置型切割头只采用了两块反射镜，结构紧凑、尺寸精巧，其喷嘴可以实现大于±90°的旋转(垂直水平面为0°)，适合有高差和纵深的工件加工。图2(b)为一点指向型激光切割头，这种切割头的特点是无论A轴、C轴(或B轴、C轴)怎么变化，喷嘴指向工件表面的位置始终不变，这使得工作变得较为容易，在材料表面的加工基本无
激光清洗轮胎模具新工艺 周桂莲,赵海霞 (青岛科技大学机电工程学院,山东青岛 266042) 摘 要:激光清洗轮胎模具的原理是利用模具基体物质与表面附着的污垢对某一频率的激光能量吸收系数的差别,使激光能量充分被表面附着的污垢所吸收,从而受热膨胀直至气化,所形成的气体被吸收利用而不损伤甚至强化模具基体,以达到绿色清洗的目的。本文从激光的特性、激光器简介、激光清洗原理以及激光清洗应用分析等方面对激光加工技术新应用进行了探讨。关键词:激光;清洗;轮胎模具 中图分类号:T Q33014 文献标识码:A 文章编号:1005-4030(2003)05-0039-03 收稿日期:2003-05-14 基金项目:青岛市工业攻关重点资助项目(02-1-kj -gg -5)作者简介:周桂莲(1949-),女,山东青岛人,副教授,长期从事橡 机、化机制造工艺及科研工作,多次获国家、省、市级奖项。 1 激光的特性 激光,含义是受激辐射产生光放大。 激光同电子束和离子束统称为高能束,共同特点是束流携带着很高的能量在空间传输,通过聚焦,在焦点附近可得到104～1015W/cm 2功率密度的辐射,是强度最高的热源。激光的特点是单色性好,方向性好,亮度高,且相干性好。30余年来国际范围内科研、医疗、工业、农业、国防建设方面激光技术得到快速发展和应用,各种激光加工高新技术也不断被采用,新工艺不断出现。尤其80年代大功率激光器批量生产后,激光加工在激光技术应用领域中占1/3左右。2 激光加工及激光器的选择 激光加工即激光束高亮度(高功率)、高方向 性特性的技术应用,就是把足够功率的激光束聚集,然后照射到材料的适当部位,使其在10-11s 内将光能转变为热能。各不相同的光照参量使材料局部发生溶化、气化、金相组织变化及产生相当大的热应力,从而达到材料去除、连接、改性和分离等加工目的[1]。 下面为计算材料表面达某一温度T 时所需激光辐射功率密度q : q = 0.885TK at (W/cm 2) 式中:T 为温度,℃; K 为材料的导热系数,W/(cm ?℃ );a 为材料的传温系数,cm 2/s ;t 为激光作用时间,s 。上式说明,对同一种加工材料,要达到的表面强度越高,所需激光辐射功率密度越大;而激光作用时间越长,所需功率密度越小。 产生激光的器件称激光器,1960年美国工程师Mamain 研制出世界第一台激光器,用于加工的激光器须具有一定的功率、较好的光束质量、稳定的输出。激光器由工作物质、激励源和光学减震腔三大部分组成。常用的激光器种类,按激光工作物质的形态可分为固体、气体、离子和准分子激光器等;按激光的振荡输出方式又可分为连续、重复脉冲和脉冲激光器。 选用激光器,即选择激光器的种类、功率和工作方式等,取决于加工形式、加工尺寸以及材料的种类。常用激光器选择如表1所示。3 激光技术用于模具清洗领域的重要性 在轮胎或模制品生产过程中,模具是一种必 不可少的机械设备。模具的好坏直接影响到轮胎或制品的质量。轮胎或制品的模具中都有花纹和标志图案,这些均为雕刻工艺,比较细腻。模具是在高压、高温的条件下反复使用的,模具型腔中的花纹、沟槽等处很容易积存橡胶和残留物,当积累到一定程度,就会影响轮胎或制品的表面形状,从 第24卷 第5期 特种橡胶制品 V ol.24 N o.52003年10月 S pecial Purpose Rubber Products October 2003