傳統(tǒng)的清洗方法往往是接觸式清洗,對清洗物體表面有機械作用力,損傷物體的表面或者清洗的介質附著于被清洗物體的表面,無法去除,產生二次污染,激光清洗的無研磨和非接觸性使這些問題迎刃而解;
等離子體只在能量密度閾值的情況下產生,這個閾值取決于被去除的污染層或氧化層。這個閾值效應對在基底材料安全的情況下進行有效清潔非常重要。等離子體的出現(xiàn)還存在第二個閾值。如果能量密度超過這一閾值,則基底材料將被破壞。為在基底材料安全的前提下進行有效的清潔,根據情況調整激光參數,使光脈沖的能量密度嚴格處于兩個閾值之間。
每個激光脈沖去除一定厚度的污染層。如果污染層比較厚,則需要多個脈沖進行清洗。將表面清洗干凈所需要的脈沖數量取決于表面污染程度。由兩個閾值產生的一個重要結果是清洗的自控性。能量密度閾值的光脈沖將一直剔除污染物,直到達到基底材料為止。然而,因為其能量密度低于基底材料的破壞閾值,所以基底不會受到破壞。
利用激光清洗方式,由于激光可利用光纖來傳輸,因此在使用上深具彈性;由于激光清洗方式可用光纖連接而將光導至模具的死角或不易清除的部位進行清洗,因此使用方便;由于橡膠并無氣化,因此不會產生有毒害的氣體,影響工作環(huán)境的安全。激光清洗輪胎模具的技術已經大量在歐美的輪胎工業(yè)中被采用,雖然初期投資成本較高,但可在節(jié)省待機時間、避免模具損壞、工作安全及節(jié)省原材料上所獲得的收益迅速得到回收。根據激光清洗設備在輪胎公司生產線上進行的清洗試驗表明,僅需2個小時就可以在線清洗一套大型載重輪胎的模具。和常規(guī)清洗方法相比,經濟效益是顯而易見的。
精密機械工業(yè)常常需對零件上用來潤滑和抗腐蝕的酯類及礦物油加以清除,通常是用化學方法,而化學清洗往往仍有殘留物。激光去酯可以將酯類及礦物油完全去除,不損傷零件表面。其污染物去除是由沖擊波完成,零件表面氧化物薄層爆炸性氣化形成了沖擊波,導致污物去除,而非機械互作用。材料去酯用于航天工業(yè)機械零件的清理。機械零件加工中的油酯去除同樣可采用激光清洗。
激光清洗系統(tǒng)還應用于核電站反應堆內管道的清洗。它采用光導纖維,將高功率激光束引入反應堆內部,直接清除放射性粉塵,清洗下來的物質清理方便。而且由于是遠距離操作,可以確保工作人員的安全。