| 200713 |
2008-06-09 19:26 |
激光清洗技術(shù)概述及其在工業(yè)中的應(yīng)用
摘要：激光清洗技術(shù)是一種新的高效無(wú)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(shì)。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 fs43\m4= m
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1. 前言 qWQ7:*DL
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隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，激光清洗技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。 X_j=u1*5
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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(duì)象表面附著物或表面涂層，從而達(dá)到潔凈的工藝過(guò)程。它是一種非接觸加工，可方便地實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離操作，可以通過(guò)光導(dǎo)纖維傳輸與機(jī)器人或者機(jī)械手聯(lián)合，方便地實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作；能清洗傳統(tǒng)方法不易達(dá)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)。 sRM3G]nUr
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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(xiàn)路的裝配時(shí)，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。 BQs~>}(V
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2. 激光清洗的原理 Ap { 2*o
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激光同電子束和離子束統(tǒng)稱(chēng)為高能束，共同特點(diǎn)是束流攜帶著很高的能量在空間傳輸，通過(guò)聚焦，在焦點(diǎn)附近可得到104～1015W／cm2功率密度的照射，是強(qiáng)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(diǎn)，這是普通光源所無(wú)法比擬的。利用激光的高亮度，經(jīng)過(guò)透鏡聚焦后，能在焦點(diǎn)附近產(chǎn)生上千度甚至上萬(wàn)度的溫度。激光的高方向性使得激光能有效進(jìn)行長(zhǎng)距離傳輸。激光的單色性極高，波長(zhǎng)單一，有利于聚焦和波長(zhǎng)選擇。 8-A * Jc
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激光器發(fā)出的激光從光纖中傳輸?shù)骄劢圭R頭，聚焦后從噴嘴內(nèi)孔抵達(dá)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(qiáng)化激光與材料的熱作用。 +cDz`)N,,
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物體表面附著的細(xì)微顆粒主要有氧化物和灰塵。激光清洗顆粒的機(jī)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(dāng)這些作用力的合力（清洗力）大于物體表面對(duì)顆粒的粘著力時(shí)，顆粒就會(huì)脫落，而得到清洗[1]。 0Hs\q!5Q
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3. 激光清洗技術(shù)的方法和特點(diǎn) *zf@J '
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激光清洗方法有4種[4]： :HJ @/ s!J
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⑴ 激光干洗法，即采用脈沖激光直接輻射去污； @IB+@RmL
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�、� 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(dāng)激光照射于液膜上時(shí)，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(dá)到去污的目的。 jq4'=L$4
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⑶ 激光＋惰性氣體的方法，即在激光輻射的同時(shí)，用惰性氣體吹向基體表面，當(dāng)污物從表面剝離后會(huì)立即被氣體吹離表面，以避免表面被再次污染和氧化； ~7N>tj B
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