納秒紫外激光對鋼表面漆層進行清洗
▲圖1 宏觀的三維和二維的光學(xué)照片： (a, e, i)為原始的表面；激光清洗時掃描速度為 1000 mm/s 且激光能量不同的時候得到的結(jié)果，其中 b, f, j 的激光能量為 2 J/cm2, c, g, k激光能量為 5 J/cm2, d, h, l 激光能量為 7 J/cm2
▲圖2 在不同的激光能量下進行激光清洗得到的SEM照片：a 2 J/cm2, d 5 J/cm2, and g 7 J/cm2; b, c; e, f; 和 h, i 為相應(yīng)的放大之后的照片
目前已經(jīng)有大量的工作是關(guān)于激光清洗油漆的。早在1974年，J.A.Fox開創(chuàng)了使用調(diào)Q激光器進行去油漆的先鋒工作。據(jù)報道，表面的油漆層可以在強烈的激光光子誘導(dǎo)的應(yīng)力作用下得到有效的去除。此外，K.Liu 和F.Garmire等人使用不同類型的激光器和不同的脈沖寬度來進行去油漆。據(jù)報道，具有調(diào)Q模式的Nd：YAG激光器在同其他激光器，如CO2激光、準(zhǔn)分子激光和連續(xù)激光相比較，具有更強烈的去除油漆的效果。Chen等人的研究也指出，采用激光進行清洗，同傳統(tǒng)的清洗技術(shù)相比較，克服了主要的缺點，如二次污染。
▲圖3 在不同的激光能量下進行激光清洗后得到的SEM和EDS的照片: a 2 J/cm2, c 5 J/cm2, e 7 J/cm2, 和 b–f為相應(yīng)的EDS結(jié)果
▲圖4 在不同的激光能量下進行激光清洗之后得到的線型EDS結(jié)果：a 2 J/cm2, b 5 J/cm2, and c 7 J/cm2,
▲圖5 采用紫外激光進行清洗之后的顯微硬度表征結(jié)果
▲圖6 應(yīng)變和拉伸應(yīng)力之間的關(guān)系
▲圖7 彎曲位移和完全應(yīng)力之間的關(guān)系
▲圖8 光學(xué)3D輪廓儀測量得到的激光進行去除油漆后的表面：(a)為激光去除油漆后的表面； (b) 涂油漆的表面以及激光能量為: 2 J/cm2 c, 5 J/cm2, d 7 J/cm2, 和 (a1)–(d1)為相應(yīng)的線掃描結(jié)果
▲圖9 納秒激光進行去除油漆時的作用機理
該項目得到了國家重點研發(fā)計劃和廣東省重點研發(fā)計劃的支持。
文章來源：Lu, Y., Ding, Y., Wang, M. et al. A characterization of laser cleaning painting layer from steel surface based on thermodynamic model. Int J Adv Manuf Technol 116, 1989–2002 (2021). https://doi.org/10.1007/s00170-021-07566-6
參考文獻：Improved thermal stress model and its application in ultraviolet nanosecond laser cleaning of paint,Applied Optics,Vol. 59,Issue 25,pp. 7652-7659,(2020)，https://doi.org/10.1364/AO.398101
來源：江蘇激光產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟
