[发明专利]金属表面油污激光清洗设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属表面油污激光清洗设备，属于激光清洗技术领域。

背景技术

目前，现有的金属机械加工过程中，包括机加工、抛光、油封以及热处理等，金属表面往往容易沾上一层油类物质。如果这些油污除不净，不仅可能增加后续上漆或电镀等工艺难度，甚至造成金属零件质量不合格等问题。

因此，金属表面油污的清洗是加工过程中常见的一个问题。传统的方法有：高温化学去油污、有机溶剂去油污、电化学去油污。这些方法都涉及到用化学试剂来清洗，但是化学试剂通常用量比较大、调配工艺比较复杂，而且化学试剂容易导致环境的污染，清洗效率和清洁度也很有限；高温化学去油污和电化学去油污方法耗时长耗能大，且容易造成金属表面热量累积，甚至导致改变金属表面的力学性能等问题。

因此，如何寻找到更为适合金属表面油污清洗的方法是一个亟待解决的课题。

发明内容

目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种金属表面油污激光清洗设备及方法，解决机械加工过程中金属表面大面积油污清洗问题，从而获得呈均匀金属本色的且不损伤基材表面的效果，达到理想的清洗质量和清洗效率。 

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种金属表面油污激光清洗设备，其特征在于：包括计算机、控制柜、激光器、振镜系统、和可调节的工作台；其中，所述激光器、振镜系统均通过控制柜与计算机相连；所述激光器通过激光传输光纤将产生的激光光束传入振镜系统；所述振镜系统包括：设置在振镜系统内部用于反射激光的反射镜片、和设置在振镜系统底部的聚焦透镜；所述工作台设置在振镜系统的正下方。

作为优选方案，所述的金属表面油污激光清洗设备，其特征在于：所述工作台侧边设置有用于调整被清洗件位置的X-Y移动旋钮。

作为优选方案，所述的金属表面油污激光清洗设备，其特征在于：所述振镜系统上还设置有升降调节手轮，用于调整激光光束的离焦量。

作为优选方案，所述的金属表面油污激光清洗设备，其特征在于：还包括水冷机，所述水冷机与通过进水管、出水管与激光器和振镜系统相连，用于保证工作时温度不超过安全值。

作为优选方案，所述的金属表面油污激光清洗设备，其特征在于：所述计算机中设置有清洗软件，激光器的激光功率的大小、清洗的速度、脉冲激光的频率和脉冲宽度可通过清洗软件界面设置参数。

有益效果：本发明提供的金属表面油污激光清洗设备，清洗效率高、运行成本低、节能环保；脉冲激光清洗的研究给目前金属表面清洗的问题带来了希望，该方法可以真正投入产业化高效率的金属表面大面积油污清洗的生产应用领域；与传统的金属表面油污清洗方法相比，该方法具有以下诸多的技术与经济的优越性：

（1）清洗效率高：清洗效率一般能够达到100mm2/s,适合于大面积金属表面清洗的任务，若批量清洗，其清洗效率体现得更为明显。

（2）清洗质量高、效果均匀：金属表面的油污通常非常薄但结合力大，而脉冲激光峰值功率非常高，可以达到很高的清洗力；同时，其峰值功率是瞬时产生的，不会造成二次氧化现象，而且清洗效果比较均匀一致。

（3）基材几乎不会被损伤：油污激光清除油污的主要原理是通过激光与油污的瞬间反应作用，使油污燃烧或气化，而此时的温度对基材表面几乎不会产生损伤作用，即使增加清洗次数，对基材的损伤作用也是非常有限的。 

附图说明

图1为本发明金属表面油污激光清洗设备的结构示意图；

图2为本发明金属表面油污激光清洗方法流程图。

图中，1计算机；2工作台；3控制柜；4水冷机；5激光器；6激光传输光纤；7振镜系统；8升降调节手轮；9反射镜片；10激光光束；11聚焦透镜；12被清洗件；13 X-Y移动旋钮。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如图1所示，一种金属表面油污激光清洗设备，包括计算机1、控制柜3、激光器5、振镜系统7、和可调节的工作台2；其中，所述激光器5、振镜系统7均通过控制柜3与计算机1相连；所述激光器5通过激光传输光纤6将产生的激光光束10传入振镜系统7；所述振镜系统7包括：设置在振镜系统内部用于反射激光的反射镜片9、和设置在振镜系统底部的聚焦透镜11；所述工作台2设置在振镜系统7的正下方。

作为优选方案，所述的金属表面油污激光清洗设备，其特征在于：所述工作台2侧边设置有用于调整被清洗件位置的X-Y移动旋钮13。