激光清洗——工业界的“激光美容”
激光清洗是一种高效绿色的新型清洗技术。与化学清洗相比,激光清洗不需要化学药剂和清洗液等;与机械清洗相比,激光清洗无接触,无应力,对基体损伤很小,因此在诸多领域有着极富前景的应用。
船舶清洗
船舶清洗主要分为两个部分:生产清洗和保养清洗。
生产清洗指的是对船舶生产时候的钢板等材料进行清洗,过去这个过程通常采用传统喷砂处理,而随着环境法规要求日趋严格,喷砂清洗带来的粉尘问题不容忽视,我国在内的多个国家都禁止在敞开环境下使用干气喷砂除锈技术。采用激光清洗可以有效避免这一问题。
保养清洗指的是对行驶一段时间后的旧船进行保养和除锈除漆工作。海水滤器盖、电机密封圈、甲板结构等设备,在长期浸泡后容易出现各种锈迹、盐渍和生物污染,激光清洗未来将能够规模化、高效率解决这些问题,减少船舶滞留港口的时间。
2021年,船舶清洗行业市场已达到6.8亿美元左右。虽然当前激光清洗设备应用于船舶行业,还面临着功率和价格的双重挑战,但近来,锐科激光等企业正持续投入船舶激光清洗行业,推动激光清洗设备革新。
钢轨清洗
铁路是国家重要的基础设施,也是国民经济的大动脉,高铁已成为“中国制造”的代表之一。而铁路无缝钢轨常年暴露于户外,风吹日晒之下难免存在铁锈和污垢,形成安全隐患。
对于无缝钢轨的清洗,需要用时尽可能短、效率尽可能高,以免影响铁路的正常运行;需要移动足够便捷,能够在绵延数千公里的铁路上使用;需要具备普适性,能够在不同的自然环境,气候条件下使用。传统的人工砂轮打磨,效率低下的同时还可能损伤铁轨,而激光清洗正满足了上述需求。
钢轨激光清洗设备运行速度快,在英国铁路实验中速度可达60英里/每小时。用清焊一体设备和数字化系统进一步提高效率,可清洗有机物、无机物等不同污垢,适配不同的清洗场景。
出于种种原因,激光想要在钢轨清洗中完全取代传统方式,还有很长的路要走。以翔明激光为例,其推出的清焊一体设备2021年出货量已到达50~60台,进入批量生产状态,助力高铁清洗进一步智能升级。
电池清洗
新能源领域,对激光清洗的要求更为精密。如今,激光清洗已经被大量运用于极片制造、电芯制作以及电池组装这三个动力电池生产制程中。
在进行动力电池焊接时,需要保证整体结构强度,这时就需要清理掉注液孔附近的漏液和氧化层残余。通过激光清洗的精密处理,可以相当程度减少漏液和氧化层的影响,而对电池结构没有影响。
类似的,在极片制造中,需要先清洗掉极耳附近的涂层及污物,以保证集流体的稳定性。极片材料比较脆弱,采用机械或化学清洗均会导致极片结构受影响,而且也难以确保涂层清理的效果。而采用激光清洗可以提高电池能量密度,同时维持电池稳定性,优化整体充放电性能。
在电池组装中,对电池包托盘焊缝,电池包盖电泳漆,防护底板等同样需要清理。采用激光清洗这些结构,一方面能够减少环境污染,另一方面可以保护线路,防止动力电池质量问题。
近来,锐科激光推出了旗帜系列P500MX与RFL-P250MX两款激光器,均能满足动力电池焊前清洗的技术要求。
小结
激光清洗行业而言尚处于迭代期,蓝海市场中仍有较多替代机会。2021年,国家标准《绿色制造 激光表面清洗技术规范》项目启动,标志着激光清洗走向规范化和标准化。随着激光清洗设备进一步控制成本、提升功率、打磨清洗效果,工业界的激光美容有望进一步落到实处。
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