激光清洗：工业领域激光清洗研究现状综述与展望

1969年，美国加州大学伯克利分校空间科学实验室和核能工程系的S. M. Beadair和Harold P. Smith, JR.首次提出激光清洗的概念。激光清洗技术基于绿色、清洗效果佳、应用范围广、精度高、非接触式和可达性好等突出优势，与清洗剂、超声波和机械方式清洗形成鲜明对照，未来有望部分或完全替代传统清洗方法成为21世纪最具发展潜力的绿色清洗技术。

尽管激光清洗的出现最早可追溯到20世纪60年代，但针对这种创新型清洗技术的研究和应用是从20世纪90年代开始逐步扩大的。在过去20多年的时间里，国内外均有关于激光清洗技术的报道，近几年迅速成为工业制造领域的研究热点，研究内容主要涵盖激光清洗工艺、理论、装备以及应用，国内在激光清洗装备和应用方面的整体水平与国外差距较大。

在工业应用领域，随着激光器的高速发展、人们对激光清洗机理研究的不断深入，表面质量监测与表征方法日趋完整全面，激光清洗材料表面质量得到提升，清洗精度和效率也逐渐增加。如今，它已经成为能够清洗大量不同基材表面的可靠技术。

激光清洗对象分为基材和清洗物两部分，基材主要有钢、轻质合金、有色金属、硅和复合材料等，清洗物主要包括锈、氧化膜、漆层、涂层、油污和微粒等。激光清洗技术在工业领域应用前景十分广阔，具体包括航空航天、汽车、高铁、船舶、海洋和核电等行业。

在理论与工艺方面，虽然国内外在激光清洗工艺研究方面均已开展大量试验，但是激光清洗理论和机理尚不完善。尽管已有研究人员建立了相关物理模型，作出了一定的假设和条件，但是这些模型仍然有很大局限性，想要全面揭示和理解激光清洗过程仍需做大量研究，尤其是在激光与材料相互作用方面需多加考虑。

在实际应用方面，国内与国外差距较大，这是由很多原因造成的，除了激光清洗机理与工艺不够成熟以外，设备方面也限制了激光清洗效率和精度的提高，尤其是我国无法自主研发高功率短脉冲激光器，这是限制高效激光清洗成套装备开发的一大瓶颈。

当今先进制造业已成为国际竞争的制高点，激光制造是我国“十三五”期间部署的重点任务，激光清洗技术作为激光制造中的一种先进技术，在工业发展中的应用价值潜力巨大，大力发展激光清洗技术对我国高端激光制造技术与装备国际竞争力的大幅提升、经济和社会的发展具有非常重要的战略意义。