[发明专利]一种惰性气体辅助清洗的激光清洗装置及方法

说明书

本发明公开了一种惰性气体辅助清洗的激光清洗装置及方法，通过卡位夹将待清洗试样固定；启动增压泵，将惰性气体通过管道输送至密闭清洗箱中，持续通入惰性气体；控制二维扫描振镜的运动状态；进行激光清洗；继续持续通入惰性气体15mins后；取出待清洗试样完成激光清洗。本发明通过对惰性气体控制装置、激光器、二维扫描装置的相互配合，可以调整激光光斑大小、激光扫描速率等参数，控制惰性气体的输出时间及冲击力，防止了试样在激光清洗的高温过程中再次发生氧化反应，从而得到更为纯净的试样；提高激光清洗的质量、效果；所设置密闭清洗箱的存在可以很好的隔离操作人员与反应空间，从而达到安全操作的要求。

技术领域

本发明涉及激光清洗技术领域，特别是涉及一种辅助利用惰性气体进行激光清洗装置及方法。

背景技术

传统的清洗方法有化学试剂去除法、手工打磨法和喷丸除漆法。在我国环境保护法规要求越来越严格，人们的环保及安全意识越来越强的今天，这三种方法都或多或少的会造成环境污染。在传统的清洗方法中，需要对部件进行拆卸，效率低下。相对而言，激光清洗技术在对试样进行清洗的过程中可以很好的克服以上的缺点。激光清洗通常是在不损害基底的情况下，有效地清洗基材表面的污染物，通过调节激光的波长、脉冲、光斑大小、作用时间和作用方式等的方法适配各种清洗对象，从而实现精确清洗的目的。

激光清洗具有无接触、效率高、无污染的特点，适用于各种材质的试样，是一种十分绿色且有效的清洗方式。在追求智能化、高效化、清洁化的今天，利用激光束对试样进行清洗必将成为一种趋势。但是，因为激光清洗的工作原理是将高能激光束作用于试样表面，会产生超高的温度场，这会有助于金属的二次氧化，会对试样造成二次伤害。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种能够克服在激光清洗过程中的氧化的激光清洗装置及方法，防止因激光清洗过程产生的高温温度场，而致使试样在进行清洗后产生二次氧化，保证得到更加纯净的试样，同时配置的密闭清洗箱，更好地保护操作人员的安全。

本发明的目的是这样实现的。一种惰性气体辅助清洗的激光清洗装置，包括激光器主机、激光输出头、惰性气罐和密闭清洗箱，所述激光器主机通过光纤与激光输出头相连；惰性气罐上的阀门通过管道与增压泵的输入口连接，增压泵输出口通过管道与密闭清洗箱一侧板上的气体输入口相连；密闭清洗箱底部设有平台，平台的上面设置有十字交叉的轨道，轨道上安装有卡位夹；密封清洗箱另一侧板的下方外侧设置有废物收集盒，密闭清洗箱的顶板内侧安装有激光输出头，激光输出头的输出端对应设置有二维扫描振镜，二维扫描振镜通过线缆与电脑连接。

进一步，所述密闭清洗箱的前面设置有前开板，前开板的中间位置设置有视察窗。

进一步，所述平台上的卡位夹用于夹装待清洗试样。

一种惰性气体辅助清洗的激光清洗方法，其操作步骤如下：

1）打开密闭清洗箱的前开板，将待清洗试样水平放置于密闭清洗箱内的平台上，并通过卡位夹将待清洗试样固定；

2）打开惰性气罐出口处的阀门，启动增压泵，设定输出气压大于5MPa，将惰性气体通过管道输送至密闭清洗箱中，持续通入惰性气体5mins~8mins；

3）在电脑中输入二维扫描程序，控制二维扫描振镜的运动状态；

4）激光清洗：设定激光器主机上的激光功率参数，启动激光器，激光器主机按照二维扫描程序对待清洗试样进行清洗；

5）二维扫描程序运行结束后，关闭激光器主机；

6）继续持续通入惰性气体15mins，然后关闭阀门，关闭增压泵，停止惰性气体的通入；

7）取出待清洗试样，打扫平台，并将废弃物装入废物收集盒内，完成激光清洗。

进一步，所述激光器主机为高功率连续光纤激光器。