前言
随着国家双碳政策的落地，到2025年绿色低碳循环发展的经济体系初步形成的顶层目标提出，绿色环保的工业加工方式逐渐成为各行各业都在寻找的替代性工业技术，对于固定资产占有量大，资金周转期长的传统制造业企业来说更是迫在眉睫。
激光清洗作为未来替代传统清洗方式的新型“绿色”科技，无污染零耗材的新型工业清洗工艺，凭借着微米级的工艺精细度和可实现无人自动化的电子集成优势，已广泛应用在汽车的动力电池系统、传动轴承、车桥、轮彀和轮胎等各项零部件生产环节中。近日，深圳水滴激光科技有限公司将这项技术成功应用在摩擦材料的制备过程中。
一 激光清洗原理
激光清洗的原理大致可分为热效应、光剥离和振荡三种。是利用不同类型的激光器产生各种激光束，利用基底与表面污染物对某一波长激光能量吸收系数的差别，使基底物质与表面污物吸收能量产生热膨胀脱离，瞬时高温使污垢瞬间蒸发、气化或分解，同时在固体表面产生超声波，产生力学共振使污垢层或凝结物振动碎裂。
对比传统喷砂或抛丸等工业清洗方式，激光清洗最大的特点是无研磨和非接触性、无热效应，不会对被清洗物体产生机械作用力，不会损伤物体表面，不会破坏基底，且不会产生二次污染。是绿色，环保且无耗材的清洗方式。
二 水滴激光
三 摩擦行业激光清洗应用
水滴激光定向开发的摩擦材料激光清洗设备，可对各类鼓式和盘式刹车片（蹄）和离合器总成，火车合成闸瓦等主要摩擦材料进行清洗，对于特定的密封材料如陶瓷片、金属垫片等也有良好的表现。清洗宽度为一米，可同时清洗多个样件；速度可调，可适配生产线速度，缩短生产环节，减少工时；生产过程中只需接电，无其他耗材。可替代企业原有喷砂或钢刷机等清洗工艺。
四 密封行业激光清洗应用
激光清洗在密封行业的应用主要有金属垫片生产过程中的不锈钢带表面油污去除、密封圈模具表面油污和残胶清洗、以及特种密封材料表面改性。
金属缠绕垫片在进缠绕机前需要把不锈钢卷带表面附着的油膜清洗干净，现有工艺一般是通过化学浸泡来进行表面处理，激光清洗在该工序清洗效果可满足厂家需求，应用的难点主要在于带宽和产线速度无法适配这两个问题上，一般激光清洗设备的宽度都在150-200mm之间，而不锈钢带宽度在1100-1500mm之间;且钢卷清洗生产节拍过快，一般在10M/min以上，比激光清洗的适配速度高十倍左右。我司通过自主研发的超宽幅激光清洗设备可解决清洗宽度适配问题，产线速度方面工艺应用上虽然可解决,但目前业内方案成本过高还需做进一步的优化。
在密封圈模具表面油污和残胶清洗应用上，我们开发了平板模具激光清洗设备，五轴运动，高自由度，适用于如摩擦行业的刹车片模具和密封行业的密封圈模具等各类平板模具，可进行防锈油去除和多次压模后型腔表面残留物清洗。可增配变位机以适应复杂模具，清洗过程可选择保留电镀层，保护刀口纹路，延长模具寿命。相比喷砂清洗来讲不仅更为环保，而且也能保证不损伤型腔，减少产品残次率。
非金属材质密封垫片是密封行业中另一大类，这类产品对波段1064-1080nm的光纤激光吸收率较强，正常情况下会造成损伤，不太适合做工艺应用（如脉冲激光作用于橡胶材料表面时会造成10μm左右的损伤），但对少数特种材料上又可作为改性手段，如附着聚甲基氢硅氧烷的橡胶材料，在清除涂层的同时能提升表面摩擦系数至35mN/m、表面张力至38dyne/cm以上。
总结
激光作为21世纪新型工业技术，在焊接、切割、熔覆等领域已有成熟且大范围的应用。而激光清洗却是近十年才为国人所知的新技术。短短几年时间，中国激光清洗行业整体已经突破一体化协同控制板卡系统、焦点潮池系统、边缘控光系统、光束匀化整形系统、防抖动、高允差等技术，逐渐赶上国际顶尖水准。迅速在传统制造业和新能源行业等多个领域传播开来。摩擦密封行业近年来同样面临着向低碳排放、环境友好的自动化集成方向转型的机遇挑战，相信激光工艺这个过程中也能发挥应有的作用，为行业发展贡献相应的力量。