“双碳”时代，激光加工技术成绿色工业刚需
发布时间：2022-02-24
2021年12月8日至10日，中共中央经济工作会议在北京召开，提出2022年七项重要政策，其中一条是要正确认识和把握“碳达峰”和“碳中和”。
在此之前，工业和信息化部在2021年12月3日印发《“十四五”工业绿色发展规划》，明确提出围绕实施工业领域碳达峰行动，构建绿色低碳技术体系、绿色制造支撑体系，推进工业向产业结构高端化、能源消费低碳化、资源利用循环化、生产过程清洁化、产品供给绿色化、生产过程数字化6个方向转型。
在节能环保、新能源利用的全球主旋律下，我国工业制造如何走出环保节能的绿色之路？今天，不防与大家起了解一下激光技术在环境保护、工业绿色发展方面的贡献。
激光是实现碳达峰、碳中和的忠实伙伴
激光是20世纪的重大发明之一，它具有高亮度、良好的单色性和相干性及方向性这四大特性。由于激光加工是无接触加工，对工件无直接冲击，因此无机械变形，无冲击噪声；激光加工过程中无“刀具”磨损，无“切削力”作用于工件；激光加工过程中激光束能量密度高，加工速度快，并且是局部加工，对非激光照射部位没有或影响极小。因此，其热影响区小，工件热变形小，后续加工最少。由于激光束易于导向、聚焦、实现方向变换，极易与数控系统配合对复杂工件进行加工。
因此激光加工是一种极为灵活便捷的加工方法，生产效率高，加工质量稳定可靠，经济效益和社会效益好。无化学污染和环境污染，是实现碳达峰、碳中和的忠实伙伴。
激光清洗是相当环保的清洗技术
随着科学技术的进步，人们逐渐探索出各种有利于环境保护的技术，激光清洗技术就是其中之一。
激光清洗就是利用高能激光束与工件表面上要去除的物质相互作用，让附着物发生瞬间蒸发或剥离从而达到清洗工件的目的。这种加工技术无需各种化学清洗剂，绿色无污染。并且适用范围十分广泛，主要应用于表面除漆脱漆处理，表面油污、污渍、污垢清洗，表面镀层、涂层清除，焊接面/喷涂面预处理，石像表面灰尘及附着物清除，橡胶模具残留物清理等。
传统的清洗方法包括机械清洗法、化学清洗法和超声波清洗法均会不同程度产生污染物，在环境保护和高精度要求下其应用受到很大的限制。而激光清洗过程中不会发生任何有害物质，堪称相当环保的清洗。
与传统的清洗方法相比，激光清洗是一种“绿色”的清洗方式，具有无法比拟的优点：无需使用任何化学药剂和清洗液，清洗下来的废料基本上都是固体粉末，体积小，易于存放，可吸附回收，无光化学反应、不会产生噪音和环境污染。同时又不损害操作人员的健康，易于实现自动化控制，实现远距离遥控清洗。
“光纤激光技术”的环保贡献
作为21世纪发展极具发展前途的新技术之一，激光技术也在为净化我们赖以生存的环境发挥着重要作用。激光的出现和应用被称为人类使用工具的第三次飞跃。为顺应制造业转型升级的需求，激光技术将引领制造业进入高效、节能、环保、智能的方向发展。
光纤激光器的电光转化效率高，与不同激光器的比较，在电光转换率方面：光纤激光器达到30%，YAG固体激光器仅3%，CO2激光器10%；传统激光器中增益介质通常情况下必须采用水制冷。而光纤激光器采用光纤做增益介质，具有很大的表面积/体积比，这使其具有非常好的散热性能。同时，封闭的全光纤结构保证了激光腔的稳定性。正因为光纤激光器这些独有的特点，从而使得其对冷却的要求大大降低，低功率的光纤激光器更只需使用风冷，取代了传统激光器所必须的水冷要求，从而节电节水，为节能减排做贡献。
激光集节能、环保、减排、低碳于一身
近年来，激光加工作为先进的加工方式，逐步替代了多种传统加工方式。在标刻、焊接、切割、清洗、熔覆及增材制造等领域，激光加工都逐步展现出了无与伦比的优势。
如随着时代发展各种有利于环境保护的激光清洗技术应运而生；如激光雷达，可精准地分析出污染源的地理位置、污染面积、出现频次，推测污染源和污染成因，有效提升大气污染治理效率；还有效率比传统方法更高，且成本较低的激光清除；有比LED灯更亮，同时体积更小、更节能、照射距离更远和更省电的激光照明；还有替代电镀技术现已成为业界共识，其低成本、零污染、寿命长、耗能低的特点受到市场认可的激光熔覆技术等，都是节能、环保、减排的低碳技术。
实现碳达峰、碳中和是推动高质量发展的内在要求，要正确认识，坚定不移推进。为此，我们要坚定不移地走生态优先、绿色低碳的高质量发展道路，抓住用好“十四五”碳达峰的关键期、窗口期，坚决扛起环境保护的政治责任，主动担当，积极作为，为加快建设天蓝、地美、水秀的美丽的大中华作出新贡献。
来源：激光制造网 编辑：老牛
