激光清洗行業(yè)現(xiàn)狀
激光清洗是基于激光與物質相互作用發(fā)展而來，與機械摩擦清洗、化學腐蝕清洗、液體固體強力沖擊清洗和高頻超聲清洗等傳統(tǒng)清洗方法相比，激光清洗具有環(huán)境友好、非接觸、可精準控制、可實時監(jiān)控反饋和對基材無損微損等優(yōu)點，有望部分替代傳統(tǒng)清洗方法，成為目前具有很大發(fā)展?jié)摿Φ那逑醇夹g。
盡管激光清洗的出現(xiàn)最早可追溯到 20 世紀 60 年代，但針對這種創(chuàng)新型清洗技術的研究和應用是從 20 世紀 90 年代才開始逐步擴大。近幾年，激光清洗成為激光再制造領域的研究熱點之一，國家重點研發(fā)計劃 2017 和 2018 連續(xù)兩年將激光清洗項目寫入指南。研究內容也涵蓋工藝、理論、裝備及應用，但國內在激光清洗裝備和應用方面的整體水平與國外仍有差距。
中國是公認的制造大國，也是全球最大的加工國家，工業(yè)體量也是世界第一。 隨著帶來環(huán)境的問題，改變一些生產工序上的工藝和升級更加環(huán)保的清洗工藝，就成為非常迫切與必要的任務，激光清洗 / 除銹就是一項非常有發(fā)揮潛力的選擇。
據市場研究機構 Reportlinker 發(fā)布的數(shù)據顯示，到 2023年預計將達到 7.24 億美元，CAGR 為 4.22％。
2018-2023 年全球激光清洗市場規(guī)模預測（單位：億美元）。
資源來源：前瞻產業(yè)研究院整理。
在不少屬于國民經濟的支柱產業(yè)中使用激光清洗技術，產生的經濟效益和社會效益是十分可觀的。利用我國現(xiàn)有的激光技術條件，開發(fā)配套的激光清洗設備，并使其在短時間內實用化、產業(yè)化，是完全可能的，對推動高新技術產業(yè)的發(fā)展本身亦具有重要意義。
資料顯示，激光清洗目前已經在包括微電子領域、文物保護、模具清洗、表面處理以及其他領域有著不同程度的應用。
激光清洗國內外發(fā)展現(xiàn)狀
激光清洗的普遍應用始于歐美國家，尤其歐洲國家普遍保留了大量的歷史文物和古老建筑，許多教堂、城堡、大學、博物館、雕塑等均有數(shù)百年甚至千年歷史，歐洲人十分注重這些“古董”的保護和修復，自 1990 年代中已開始把激光清洗技術用于文物修復去污。
傳統(tǒng)的機械清洗與化學清洗可能導致繪畫作品表層的物質損傷，或者化學物質對顏料的破壞。從而對繪畫藝術品造成不可修復的破壞。與這些傳統(tǒng)方法相比，采用激光清洗保護技術具有較高能量以及作用位置的可控性。紫外激光器由于單光子能量較高，利用光分解效應破壞或削弱污染物之間的實現(xiàn)剝蝕，達到清洗目的。這是一個“冷”過程，對周圍不產生熱作用。因此不會對基體造成很大的影響。
據悉，2018 年以來，國內各家激光清洗設備公司均取得了不錯的增長，保守估計在 2018 年上半年的銷售額比2017 年增長了超過 60%。一部分原因是目前從事激光清洗設備的企業(yè)增加，各式機器層出不窮，價格也有一定下降，另一方面，以往一些潛在用戶在觀望了解后，下決心采購用上激光清洗，期待科技帶來的新變化。
如今，國內從事激光清洗的科研機構包括中國工程物理研究院激光聚變中心、解放軍裝甲兵工程學院再制造中心、哈爾濱工業(yè)大學、天津大學、江蘇大學、華中科技大學、南開大學等。
相關激光器廠家則主要有創(chuàng)鑫激光、銳科激光、杰普特光電、飛博激光、中科四象等，而從事激光清洗設備開發(fā)的企業(yè)則有大族激光智能裝備集團、華工激光、銘鐳激光、帝耐激光、艾思蘭、紐芬奇機電、武鋼華工、嘉信激光、奧華激光、匯澤激光、瑞豐光電、翔明激光、三江航天激光研究院等，其中個別企業(yè)最高可以提供 1000 W 的清洗機。目前國內提供激光清洗用的光纖激光器最高功率水平達到 800W，由海富光子生產，創(chuàng)鑫激光正在配合研發(fā)工作；而在1000 W 功率水平則僅是 IPG 一家能夠提供。
挑戰(zhàn)與機遇 未來任重道遠
國內的激光清洗發(fā)展受到環(huán)保需求和政策的驅動，目前仍存在不少問題：
◆用于清洗的國產激光器技術和產業(yè)化還落后國外廠家很多；
◆激光清洗工藝應用點很多，但沒有形成成熟的體系；
◆還沒有具備指導性的檢測方法、儀器和行業(yè)標準。
由于脈沖光纖激光器的功率局限，更高功率的激光清洗應用，目前則要用上固體激光器，英國的 Powerlase 公司可提供 1600 W 用于激光清洗的固體激光器。一些從事配套產品的企業(yè)也順勢推出了激光清洗頭，比如金海創(chuàng)科技。較早開發(fā)的激光清洗機主要是手持式的，但由于激光的高亮度和高能量，使用高功率的激光時采用手持式也許不太適合，一些企業(yè)逐漸研發(fā)出了機器人激光清洗系統(tǒng)，包括銘鐳、嘉信、匯澤幾家，實現(xiàn)了自動化清洗控制，大大提高了清洗效率和人的安全。
在國家項目上，圍繞軍民用飛機蒙皮除漆清洗的重大需求，攻克多組分材料逐層精密無損去除機理、工藝技術，突破激光清洗質量控制及其成套裝備研發(fā)等關鍵技術，實現(xiàn)大功率光纖激光清洗技術在軍民飛機蒙皮清洗領域的示范應用，為激光清洗技術和裝備的輻射及推廣提供技術、硬件和實踐基礎。
未來，國內激光清洗產業(yè)將呈集群產業(yè)化的爆發(fā)式需求增長，傳統(tǒng)方法有望被快速替代；激光器技術則將有突破性發(fā)展；產業(yè)集群的成本大幅降低；高效率、小型化、專業(yè)化發(fā)展，同時追求高效率、小型化和專業(yè)化。
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