实测 | 清洗效率提升2.5倍，锐科ABP环形复合清洗激光器是如何做到的？
发布时间：2022-05-27 来源：锐科激光
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我国大型结构件的制造主要集中于船舶与大型海洋工程装备领域，包括耐压壳体、船体结构、大型钢结构等类型的钢制结构件加工制造。很多船板因长期使用在高湿度、高盐度的海洋环境中，金属制品在这样环境下极容易生锈产生锈蚀。如何保证金属制品清洗用最少的人力、物力、财力和时耗取得最佳的效果，同时在保证清洗质量的前提下，完成最大的清洗量，是所有钢结构行业所面临的一个亟待解决的问题。由此，锐科ABP环形复合清洗激光器应运而生。
为什么
锐科ABP环形复合清洗激光器"
可以极大提升清洗效率？
ABP环形复合激光器清洗原理
锐科ABP环形复合清洗激光器采用环形光斑合束技术，将输出激光整形为环形光斑，中心为高峰值功率的脉冲光斑，外圈为环形的高功率连续光斑，两种光斑相互独立，互不覆盖，相比于传统用外光路组合式的复合清洗光斑，本产品设计的环形复合型激光器功率密度显著提高，整合了两束光的优势，可极大地提高清洗效率。
ABP环形复合激光器技术参数
ABP环形复合清洗激光器详细技术参数表，包括实际测量功率值，单脉冲能量以及脉宽、芯径、光束质量等相关参数标准。具体如下：
用显微镜检测试验板，查看出光光斑点的状态，单一脉冲光输出下光斑直径约为0.3mm，连续光输出下约为0.7mm，整体环形光斑输出约为0.77mm，包括了热影响区范围。
目前，激光清洗最常用的应用是激光除漆和激光除锈。由于RFL-P300+C1500可调参数更多，能量密度是单一300W脉冲激光器的3倍之多，可以确定RFL-P300+C1500基本覆盖了RFL-P300的功能应用。它适用范围更广，在氧化层、氧化皮处理上效果更好，效率更高。
ABP环形复合清洗激光器光斑大小实测
ABP环形复合清洗激光器装载到外光路传输系统中，通过准直聚焦入射到焦平面上，准备一块检测板（碳钢板），通过改变光束模式中脉冲与连续光百分比查看光斑大小情况。
图1 F170聚焦镜下光斑图样
P300+C1500
脉冲光纤激光器
优势及其工艺应用
光斑模式可调
可单一只出脉冲光或者连续光，也可两束光同时输出，相互独立，互不影响，针对不同的应用领域和场景，适应性更强，从而保证清洗的质量更高。
为了弄清楚ABP环形复合清洗激光器中两路光以怎样结合的方式处理，达到清洗碳钢锈层最佳效果，设计试验，如下表所示。
在搭接率相同的情况下，改变环形光斑两路光功率百分比分布，发现连续光高功率输出，碳钢板锈层清除的更彻底，见基材金属光泽较明显，单纯脉冲光还有锈层残留，并且在该移动速度下纵向光斑没有搭接上，需要连续光互补。在相同移动速度下，效果最佳的两路光组合是脉冲光50%和连续光100%同时输出。
高的能量密度
RFL-P300+C1500环形复合清洗激光器的中心高峰值脉冲300W激光光斑比单一脉冲300W激光器输出光斑小，同时还加上外圈环形的连续输出光，因此，在某些需要高的能量密度清洗应用中，RFL-P300+C1500具有较大的优势。
轮对锈蚀表面清除，除了将表面锈层处理干净外，还需将表面灰色氧化层一并处理，显露金属光泽。单一高峰值300W脉冲激光器能量密度太小，有些氧化层去除不干净，且大面积除锈清洗较慢，而使用500W脉冲激光器热影响较大，激光穿透力不强，下面致密氧化层基本破坏不了，只能去除表面浮锈，而环形复合清洗激光器能解决此问题，且清洗效率达到轮对处理要求。
RFL-P300+C1500轮对除锈清洗现场作业
RFL-P300+C1500轮对除锈清洗效果
工艺参数如表3所示，RFL-P300+C1500的清洗效率相比RFL-P300提高了2.5倍，且见金属光泽。
表3 清洗轮对除锈的工艺参数
结语
不同的激光器和清洗方式有着各自的优势，而且激光清洗应用的行业和领域较多，根据具体的应用选择合适的激光器和清洗方式可以做到事半功倍。目前，ABP环形复合型激光器在市场上利用率极高，除了能做清洗外，焊接应用也很普及，且工艺调整方便，操作简单，已经在很多场景中投入应用。
