从激光清洗的发展历程来看发展前景，激光清洗未来大有可期

激光清洗是一种将直线激光施加到材料表面以快速蒸发或去除表面污染物以清洁材料表面的技术。与许多传统的物理或化学清洗方法相比，激光清洗具有非接触、低功率、不脏、非常精确、几乎没有或没有损坏的特点，是下一代清洗技术的理想选择。从激光清洗的发展历程来看发展前景，激光清洗未来大有可期。

在激光的早期，许多科学家正在研究激光可以为我们做什么。博士是最早积极推广激光技术的人之一。 Artur Shavlov 开创了激光清洗的概念，并于 1968 年发明了红宝石激光激光清洗原型机。他在打印过程中去除了错误打印的字符，并为该发明撰写了专利申请。

1972年，美国加州大学教授约翰·阿斯穆斯受邀前往意大利威尼斯，与当地专家讨论如何利用激光全息技术捕捉历史性洪水灾害。注意到直红宝石激光与石像的相互作用后，他们发现石像表面堆积的污垢已经被清除掉，但石头本身并没有受到严重损坏。回到美国后，阿斯穆斯在此基础上进行了广泛的研究，考察了各种激光对文化古迹的清洁效果。这项工作为脉冲红宝石激光器和脉冲Nd:YAG激光器的净化奠定了基础。

对不同能量密度的飞机外壳铆钉孔激光清洗的摩擦磨损性能进行了测试，并与常规机械清洗进行了比较。与皮肤表面的接触压力使皮肤产生塑性变形和粘附，磨损不易去除，加速摩擦磨损。如果振动足够大，摩擦会形成疲劳裂纹的核心，造成疲劳破坏。附着曲线是平行的，说明磨损过程中存在滑移区。在行为曲线的下降部分，静摩擦在摩擦副和皮肤表面之间发生局部变化。随着滑动尺寸的增加，摩擦力大于静摩擦力，相对运动变得稳定。

其次，根据摩擦系数和磨损率评估皮革的摩擦磨损性能。机械磨削后飞机表面的平均摩擦系数为0.3919，磨损量为0.3694 mm3。激光能量密度为 2 J/cm2-6 J/cm2 的清洁平面表面的平均摩擦系数分别为 0.4084、0.4021、0.4255、0.3887、0.4283，磨损 0、3048 mm3、0.304 mm 或 0.304 mm 或,. 304 毫米。 40 毫米，0.40。 0.5472 立方毫米。当激光能量密度为2J/cm2时，墨膜开始从皮肤表面剥离，大部分底漆仍附着在皮肤表面。、皮革的摩擦系数在磨损开始时较低，然后迅速增加，最终达到约 0.4084。目前，磨损率相对较低。

得出的结论是，此时皮肤磨损的主要机制是粘着磨损，这与其他激光设置中的磨粒磨损不同。在 3 J/cm2 的激光通量密度下，大部分皮肤颜色被去除，铝涂层暴露出来。在没有防漆保护的情况下，皮肤在早期磨损期间具有相对较高的摩擦系数，之后逐渐下降到稳定值。目前，平均皮肤摩擦系数开始上升到0.4201，磨损开始增加。在 4 J/cm2 的能量密度下，飞机表面的漆膜几乎被擦掉，铝涂层开始氧化，引起皮肤震动。平均皮肤摩擦系数大大增加至0.4255，并达到最大值。当能量密度达到5J/cm 2 时，铝镀层被氧化部分的附加热氧化和回流，在铝镀层表面形成一层致密均匀的氧化膜。铝。飞机蒙皮表面平均摩擦系数降至0.3887，磨损大大降低，优于机械清洗蒙皮表面。当能量密度达到6J/cm2时，皮肤表面的铝涂层开始熔化，露出2024铝合金基体，表面又开始下沉。皮肤表面的摩擦系数开始增加到 0.4293，以及磨损。

通过分析可以得出结论，与激光能量密度为5J/cm2的传统清洗方法相比，激光清洗不会降低表面、皮肤的摩擦和耐磨性，加速失效。 B. 磨铆铆钉，保证飞行器的安全。

激光清洁后皮肤表面的显微硬度通常会增加，表明脉冲激光在表面皮肤表面形成了愈合层。激光清洗后，飞机蒙皮表面形成显着的残余拉伸强度，随着激光能量密度的增加而增加，这表明脉冲激光引起了蒙皮的塑性变形。当脉冲激光击中飞机的蒙皮时，基层和蒙皮表面的铝涂层吸收激光能量、振动、破碎和蒸发。 BMS10-11涂层的弱化导致产生的冲击波作用于皮肤表面，在皮肤表面形成致密而稳定的位错结构，强化皮肤。在这种情况下，皮肤表面的残余载荷被释放并重新分布，导致塑性变形。例如，激光清洁可以提高飞机表面的硬度，并在行李箱盖上产生残余张力，从而影响零件的稳定性——这是设计办公室现在必须解决的问题。

当能量密度达到5J/cm2时，铝涂层氧化，在皮肤表面形成一层致密的氧化膜，大大提高了皮肤的耐腐蚀性能。目前皮肤腐蚀密度降至1601×10-4 A·cm-2，耐腐蚀性优于机械皮肤清洗。当能量密度达到6J/cm2时，高能激光再次破坏铝镀层表面的氧化膜。护套的腐蚀电流密度增加到1996×10-4 A·cm - 2，而护套的耐腐蚀性下降。与传统的机器清洗方式相比，激光能量密度为2J/cm2、5J/cm2、6J/cm2的激光清洗不会降低水平仪的耐腐蚀性。 /cm2，耐腐蚀性较好。

在这项工作中，使用二极管泵浦的中高功率脉冲半导体激光器从波音系列飞机的皮肤表面去除 BMS10-11 底漆。已经在各种能量密度下研究了清洁效果，例如表面形态、摩擦和磨损性能、显微硬度和内应力。该研究的主要发现可能表明在飞机维修中使用激光清洁大表面。

(1) Nd：YAG激光能有效去除波音系列飞机蒙皮上的BMS10-11涂层。使用 5 J / cm2 的激光能量可实现最佳清洁功率。过度磨损会穿透皮肤表面的铝表面并损坏基材。

(2) 5J/cm2激光清洗不会减少飞机蒙皮表面和铆钉孔的摩擦和磨损。与传统的清洁方法相比，可以减少电池的磨损。

(3) 激光清洗可能会使飞机蒙皮表面变硬，可能需要稍微加固表面。激光清洗后，皮肤表面出现变形塑料，增加了残余抗拉强度。

(4)与激光能量密度为2J/cm2、5J/cm2、6J/cm2的传统清洗方式相比，激光清洗不降低飞机表面的耐腐蚀性能。在 5 J/cm2 时，腐蚀效率更好。

 激光清洁系统长期以来一直用于欧洲航空业。水平仪表面必须在几个小时后重新油漆，但在油漆前必须完全去除旧的原漆。传统的机械除漆方式容易损坏飞行器金属表面，给安全飞行造成隐患。使用一些激光清洗系统，可以在两天内将空客 A320 完全清除，而不会损坏金属表面。