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首台套高重频高能量激光清洗装备成功进入制造和再制造加工领域

 

    日前,机械产品再制造国家工程研究中心与国家半导体泵浦激光工程技术研究中心(依托单位“北京国科世纪激光技术有限公司”)联合研制的高重频高能量激光清洗装备正式进入再制造加工领域,用于材料表面油漆、锈、积碳、油污等污染物绿色去除,可以替代传统酸洗、喷丸等表面清洗方法。实现了600W级高能量激光清洗装备的核心关键技术国产化,可以广泛应用于飞机、船舶、铁路和电子产品等对国民经济起举足轻重作用的材料加工再制造领域,对尽快扭转我国在先进制造领域关键成套装备基本依靠进口的局面,提高技术创新能力具有重要意义。
    联合研制的高重频高能量激光清洗装备实现了输出激光功率达到638W,光束质量(BPP)小于10mm*mrad;脉冲宽度~100ns;重复频率5~30kHz连续可调,单脉冲能量达到60mJ高能光纤激光输出,光纤耦合效率大于95%;激光装备8小时功率稳定性优于2%;激光清洗扫描头,最大扫描宽度不小于70mm,最大工作距离优于300mm,正负离焦量大于5mm,可实现可手持式和自动加工选择模式,具备升级至KW级能力,能为应用提供方便快捷应用。
    高重频高能量激光清洗装备核心关键是全固态激光器,装备主要包括光学部分(包含主振荡器单元、放大器单元、光束整形和传输单元)、电控部分、参数测量部分、保护气体、废渣收集和支撑部分六大部分组成。分别可实现多线宽、加工面距离可调节加工功能。
激光清洗是一种高效、绿色清洗技术,相对于化学清洗,其不需任何化学药剂和清洗液;相对于机械清洗,其无研磨、无应力、无耗材,对基体损伤极小,尤其是近些年,高能量的激光清洗装备受到重视。联合研制的新型高重频高能量激光清洗装备有力支撑了国家关于绿色清洗高效环保号召,也为未来在更多制造和再制造领域提供可持续升级的国际前沿技术手段。

高重频高能量激光清洗装备外貌

用于飞机再制造领域:激光清洗战斗机尾喷管积碳

飞机蒙皮激光除漆前后加工对比图

用于曲轴再制造领域:曲轴激光除锈前后加工对比图


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