脉冲激光清洗机与连续波激光清洗机（二）

前天，我们发布了《脉冲激光清洗机vs连续波激光清洗机（上）》，对脉冲和连续波光纤激光器的清洗应用进行了测试对比。今天为大家带来脉冲和连续光纤激光器优选参数的结果、分析和结论。

一、宏观清洗条件比较

脉冲激光清洗铝合金表面漆层优选参数结果如图5a所示，CW激光清洗铝合金表面漆层优选参数结果如图5b所示.脉冲激光清洗后，样品表面的油漆层被完全去除，样品表面呈金属白色，对基材几乎没有损伤。使用CW激光清洗后，样品表面的油漆层被完全去除，但样品表面呈现灰黑色，样品的基材也出现微熔化。因此，使用 CW 激光与脉冲激光相比更容易对基板造成损坏。

脉冲激光清洗碳钢表面漆层优选参数结果如图5c所示，连续波激光清洗碳钢表面漆层优选参数结果如图5d所示。脉冲激光清洗后，样品表面的油漆层被完全去除，样品表面呈灰黑色，对基材的损伤较小。用CW激光清洗后，样品表面的油漆层也被完全去除，但样品表面呈现暗黑色，样品表面可见较大的重熔现象。因此，使用 CW 激光与脉冲激光相比更容易对基板造成损坏。

图5：脉冲激光与CW激光去除宏观效果对比

2. 显微镜的显微形态比较

从图6(a)可以看出，用脉冲激光清洗铝合金表面漆层后，试样表面的油漆已经完全去除，试样表面损伤小，没有激光粮食。使用CW激光清洗样品台，如图6(b)所示的油漆也被完全去除，但样品表面出现了严重的重熔现象，同时也出现了激光线。

从图6(c)可以看出，脉冲激光清洗碳钢表面漆层后，试样表面的油漆已经完全去除，试样表面损伤小，表面表面清洗后比较平整。如图6(d)所示，用于CW激光清洗样品表面的油漆也被完全去除，但样品表面出现严重的重熔现象，样品表面凹凸不平。

图 6. 脉冲激光和连续激光除漆后样品微观形貌对比

3.材料表面粗糙度对比

下图是激光喷漆后的表面粗糙度对比。从下图可以看出，铝合金表面漆层经过激光清洗后，脉冲激光对样品表面的损伤较小，因此清洗后的样品表面粗糙度与原始材料接近.但采用CW激光清洗后，对样品表面的损伤较大，因此清洗后的样品表面粗糙度为原始材料粗糙度值的1.5倍，脉冲激光清洗后表面粗糙度的1.7倍。

激光清洗碳钢表面漆层后，脉冲激光对样品表面的损伤较小，因此清洗后的样品表面粗糙度接近甚至低于原材料。但采用CW激光清洗后，对样品表面的损伤较大，因此清洗后的样品表面粗糙度为原始材料粗糙度值的1.5倍，脉冲激光清洗后表面粗糙度的1.7倍。

图7. 激光除漆后表面粗糙度对比

4、清洗效率比较

在铝合金表面涂装方面，使用脉冲激光的除漆效率远高于CW激光，是CW激光的7.7倍。使用脉冲激光的清洁效率为2.77m²/h，而CW激光的清洁效率为0.36m²/h。

在碳钢表面涂层方面，使用脉冲激光的脱漆效率也高于CW激光，是CW激光的3.5倍。使用脉冲激光的清洁效率为1.06m²/h，而CW激光的清洁效率为0.3m²/h。

图 8. 脉冲光与连续光去除效率

结论：

试验表明，连续激光和脉冲激光都可以去除材料表面的油漆，达到清洗的效果。

在相同功率条件下，脉冲激光清洗的效率远高于CW激光，同时脉冲激光可以更好地控制热输入，防止基板温度过高或微熔化。

CW激光器的价格具有优势，与脉冲激光器在效率上的差距可以通过使用高功率激光器来弥补，但高功率CW激光器的热输入较大，对基板的损伤程度也会增加。因此，两者在应用场景上存在着根本的区别。

精度高，需要严格控制基板加热，要求基板无损耗的应用，如模具，宜选用脉冲激光器。

对于一些大型钢结构、管道等，由于体积大、散热快，对基板损伤要求不高，可以选择连续激光器。