一、激光清洗行业背景
模具、武器装备、精密机械、电子工业中，常需要去除产品、设备表面的锈迹、氧化物、污染物等。传统的化学药剂或机械方式存在去除不彻底、损害基体材料等缺陷，相比之下，激光清洗是一种绿色、灵活、高效的清除方式，在保证清除效果的同时，对基体材料几乎无损害，能灵活地应对各种形状尺寸，耗电量低。
二、激光清洗的原理及应用
激光清洗基于激光束与污染层之间发生的光物理反应，其原理主要有两种方式：一是激光被材料表面上的污染层所吸收，一是激光作用下形成等离子体，产生冲击波，冲击波使污染物变成碎片并被去除。
激光清洗不但可以用来清洗有机污染物，也可以用来清洗无机物，包括金属的锈蚀、金属微粒、灰尘等，主要可以用于模具清洗、武器装备清洗、电子工业清洗、精密机械清洗、文物清洗等方面。
三、激光清洗案例
采用创鑫激光自主研发生产的MAX Pulse 100W脉冲激光器，配合高速振镜系统，可实现材料表面污染物的高速清洗，且不损害基体材料。
产品介绍
创鑫激光Max Pulse100W脉冲光纤激光器，具有脉宽窄、峰值功率高等特点，适合于不锈钢、铜、铝等材料的精密加工，材料热变形小，加工精度高。其结构紧凑，易于系统集成。
产品具体参数如下表示：
参数 中心波长(nm) 平均功率(W) 光束质量(M2) 功率稳定性，t>5h (%) 功率调节范围 (%) 冷却方式
数值 1064±4 100 <1.2 <3 5~100 风冷
影响激光清洗效果的主要因素有激光功率、脉冲频率、激光扫描路径、扫描填充间距等。
?激光功率、脉冲频率的影响
对比不同情况下的清洗效果，研究对激光功率密度有影响的两个主要因素。在能达到最优清洗效果的前提下，优先选择频率较高的功率参数。实验时清洗区域为40mm×40mm的矩形区域，振镜固定，扫描速度为6000mm/s。
实验1（清洗1次）
图片中清洗区域与上述表格中位置对应
实验2（清洗2次）
图片中清洗区域与上述表格中位置对应
实验结论：
a)激光功率不变，随着脉冲频率的增大，清洗区域损伤减轻；
b)激光频率不变，随着激光功率的增大，清洗区域损伤加重；
c)实验表明，在上述设定参数下，均能完全去除碳钢表面的锈迹；
d)清洗两次与一次相比，基体损伤整体呈加重趋势，功率50%时不明显；
e)从上述实验看出，50%时，清洗效果最好，且二次清洗与一次清洗区别不大，考虑到后续手动移动速度，选择一次清洗的A3工艺。
?激光扫描路径的影响
软件预设如下四种激光扫描路径。
软件预设扫描路径（四种）
在上述实验的基础上，选择最佳工艺参数，改变光斑路径模式。
清洗效果如下图示：
可以看出扫描模式(a)、(c) 、(d)清洗效果相对较好，(c)效果稍差。
?扫描填充间距的影响
保持其他工艺参数不变，改变激光扫描填充间距。
可以看出，随着填充间距的变大，清洗后基体表面颜色越来暗，表面清洗效果越来越差。而间距变小时，基体出现烧损变黄。
?激光清洗效果
通过工艺试验，采用工艺参数：预设清洗图形尺寸30mm×0.2mm，手动移动速度为6mm/s~7mm/s，激光功率50%~60%，脉冲频率160kHz，扫描速度6000mm/s，扫描填充间距0.10mm，激光扫描路径如路径图(a)所示。
典型的清洗效果如下图示。
MAX Pulse 100W脉冲光纤激光器，具有脉宽窄、峰值功率高等特点，能轻松应对各种形状尺寸工件表面的清洗需求。