干式激光清洁加工工艺实验研究
2018-09-14崔陆军王成银于计划
中原工学院学报 2018年4期
关键词:实验
崔陆军,郭 强,王成银,于计划
(中原工学院 机电学院,河南 郑州 450007)
激光清洁技术具有操作简便、高效、绿色、安全等特点,它是在不损伤基件的前提下,通过化学反应以物理方式去除表面废弃物的清洗技术。激光器发射具有连续脉冲的激光束,照射到工件表面,通过控制激光器的阈值及其运动速度,以燃烧、汽化等方式去除表面废弃物[1],可以达到清洗工件表面的目的。
近年来,人们对激光清洁的认识有了很大进步,开拓了广泛的应用领域,对激光清洁控制系统的研究也实现了很大的突破。运用激光的物理特性清除污染物,在船舶的板材除锈[2]以及弹药修理的除锈除漆[3]等实践中实现了资源的二次利用。通过阈值控制,能够实现对电子元器件和文物的清洁养护[4]。除了对常见粗糙基体进行激光清洁外,也可在精密器械领域使用激光清洁技术,包括光学玻璃的镜面油渍去除[5]、柴油机活塞上残留碳化物的处理[6]等。随着激光清洁设备自动化程度的提高,基体表面染污物激光清洁的效率也在不断提高。
干式激光清洁具有无化学污染、非接触以及清洁速度快等特点,可将工件表面的杂质以固体颗粒形式直接分离。其工作机制分为两种:烧蚀效应(Ablation Effect)机制[7]和振动效应(Vibration Effect)机制[8]。前者通过激光的“充能”,工件表面废弃物自身温度升高,以燃烧或分解等方式脱落,并以物质汽化或升华的形式离开基体表面,达到清洁表面的效果;后者所需能量相对较少,远低于烧蚀所需能量,故不会直接烧蚀表面废弃物。……
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