阅读说明：本技术 一种玻璃外表面颗粒污染物的激光清洗工艺 (Laser cleaning process for particle pollutants on outer surface of glass ) 是由 汪张煜 戴峰泽 周建忠 于 2019-09-18 设计创作，主要内容包括：本发明涉及表面处理领域,具体涉及一种玻璃外表面颗粒污染物的激光清洗工艺。主要包括脉冲激光束、流动水膜、涂水装置、透镜和沾有颗粒污物的玻璃。涂水装置流出的流动水膜覆盖在沾有颗粒污物的玻璃反面,颗粒污物被流动水膜包裹,脉冲激光经透镜聚焦后从玻璃另一面透过玻璃直接作用于颗粒污物,颗粒污物吸收脉冲激光能量后在流动水膜中引起空化效应,从而产生巨大的冲击爆炸力,当冲击爆炸力大于吸附力时,颗粒污物从表面脱落,脱落颗粒物随着流动的水膜一起流出。本发明可应用于高楼房屋的外墙玻璃清洗。(The invention relates to the field of surface treatment, in particular to a laser cleaning process for particle pollutants on the outer surface of glass. Mainly comprises a pulse laser beam, a flowing water film, a water coating device, a lens and glass stained with particle dirt. Scribble the glass reverse side that the flowing water film that the water installation flows covered being stained with the granule filth, the granule filth is wrapped up by the flowing water film, and pulse laser sees through glass another side behind the lens focus and sees through glass direct action in the granule filth, arouses cavitation effect in the flowing water film behind the granule filth absorption pulse laser energy to produce huge impact explosive force, when impact explosive force is greater than the adsorption affinity, the granule filth drops from the surface, and the particulate matter that drops flows along with the flowing water film together. The invention can be applied to cleaning the glass of the outer wall of a high-rise building.)

一种玻璃外表面颗粒污染物的激光清洗工艺

技术领域

本发明涉及表面处理领域，具体涉及一种玻璃外表面颗粒污染物的激光清洗工艺。

背景技术

在高层建筑上，玻璃幕墙作为一种优良的装饰材料。但这些玻璃易粘上颗粒污染物，对于这些颗粒污染物的清洗常见的主要由人工完成，操作的效率和成本比较高，本身危险性比较大。在施工过程中清洗的溶剂易残留在玻璃的表面从而产生二次污染。激光清洗作为一种新型的高效清洗方法，可以清除表面颗粒污染物，操作过程可在室内完成，使劳动强度大大减弱。

发明内容

本发明的目的在于提供一种激光清洗玻璃表面颗粒污染物工艺，以去除玻璃表面附着的颗粒污物。

为了解决以上技术问题，本发明采用的具体技术方案如下：

一种激光清洗玻璃表面颗粒污染物工艺，其特征在于：涂水装置向下流出的流动水膜覆盖在沾有颗粒污物的玻璃反面，颗粒污物被流动水膜包裹，脉冲激光经透镜聚焦后从玻璃另一面透过玻璃直接作用于颗粒污物，颗粒污物吸收脉冲激光能量后在流动水膜中引起空化效应，从而产生巨大的冲击***力，当冲击***力大于吸附力时，颗粒污物从表面脱落。

所述的脉冲激光束作用于水膜，颗粒污物应浸润在流动水膜中。

所述的脉冲激光的脉冲宽度的范围130～150ns，功率密度范围5.73×10⁶W/cm²～6.69×10⁶W/cm²。

所述流动水膜应均匀的沿玻璃表面流下，且流速控制在1cm/s～10cm/s,流动水膜的厚度0.5～1mm。

本发明的工作原理为：涂水装置流出的流动的水膜覆盖在沾有颗粒污物的玻璃反面，颗粒污物被流动的水膜包裹，脉冲激光经透镜聚焦后透过玻璃直接作用于颗粒污物，颗粒污物吸收脉冲激光能量后在流动水膜中引起空化效应，从而产生巨大的冲击***力，当冲击***力大于吸附力时，颗粒污物从表面脱落。本发明适用于高层建筑玻璃外表面颗粒污物的清洗，脉宽为130～150ns时，颗粒在激光束作用下剥离力最大。

本发明具有的有益效果：本发明可用于清洗高楼的外墙玻璃，无需工作人员在室外操作，安全性高，不受天气影响；本发明通过将颗粒污物浸泡在流动水膜中，在激光作用下产生空化效应，从而获得良好的清洗效果。

附图说明

图1是激光清洗玻璃表面颗粒污染物的装置示意图；

图中：1脉冲激光束 2玻璃片 3涂水装置 4流动水膜 5颗粒污物 6透镜

具体实施方式

为更好的阐述本发明的实施细节，下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案做进一步详细说明

本发明的一种激光清洗玻璃表面颗粒污染物的工艺如图1所示包括脉冲激光束1、玻璃片2、涂水装置3、流动水膜4、颗粒污物5、透镜6。流动水膜4沿玻璃片2反面均匀流下，颗粒污物5在流动水膜4中。

实施实例一：

本实例中，脉冲激光束的单脉冲能量为0.74mJ,频率为100KHZ，扫描速度为800mm/s，激光功率密度为5.73×10⁶W/cm²，所发出的脉冲激光束1的脉冲宽度为130ns，脉冲激光束经聚焦到达玻璃片2的光斑直径为20μm。流动水膜4的厚度为0.5～1mm，流动速度为1cm/s～10cm/s。颗粒污物5为尺寸1～200μm的灰尘。

激光清洗的效率为1.8m²/h，经检测，激光清洗前玻璃2表面的颗粒污物密度为265颗/mm²，激光清洗后，玻璃片2表面的颗粒污物密度为3.5颗/mm²。

实施实例二

本实例中，脉冲激光束的单脉冲能量为0.89mJ,频率为150KHZ，扫描速度为1000mm/s,激光功率密度为6.36×10⁶W/cm²，所发出的脉冲激光束1的脉冲宽度为140ns，脉冲激光束经聚焦到达玻璃片2的光斑直径为20μm。流动水膜4的厚度为0.5～1mm，流动速度为1cm/s～10cm/s。颗粒污物5为尺寸1～200μm的灰尘。

激光清洗的效率为3m²/h，经检测，激光清洗前玻璃2表面的颗粒污物密度为285颗/mm²，激光清洗后，玻璃片2表面的颗粒污物密度为4.5颗/mm²。

实施实例三

本实例中，脉冲激光束的单脉冲能量为1mJ,频率为100KHZ，扫描速度为1000mm/s,功率密度为6.69×10⁶W/cm²，所发出的脉冲激光束1的脉冲宽度为150ns，脉冲激光束经聚焦到达玻璃片2的光斑直径为20μm。流动水膜4的厚度为0.5～1mm，流动速度为1cm/s～10cm/s。颗粒污物5为尺寸1～200μm的灰尘。

激光清洗的效率为5m²/h，经检测，激光清洗前玻璃2表面的颗粒污物密度为398颗/mm²，激光清洗后，玻璃片2表面的颗粒污物密度为10.3颗/mm²。