顿磊：激光除锈，绿色高效的工业清洁新革命

当传统除锈方式还在依赖化学药剂的腐蚀、机械摩擦的研磨时，一项源自激光技术的创新正在改写工业清洁的规则 —— 激光除锈技术，以其 “无接触、无污染、高精度” 的核心优势，从实验室走向生产线，从文物修复延伸到智能制造，成为全球工业领域的绿色转型新选择。

一、什么是激光除锈？—— 光的 “精准剥离术”

激光除锈的原理并不复杂。它利用激光器发射的高能光束，通过透镜聚焦和 Q 开关技术，将能量高度集中在微小的空间和时间范围内，照射到待除锈物体表面。污染物（如锈斑、油漆、油污、微颗粒等）吸收激光能量后，会发生瞬时蒸发、振动剥离或等离子体冲击等物理化学变化，在不损伤基体的前提下脱离表面，实现洁净化效果。

这一技术的诞生源于激光与物质的相互作用研究。20 世纪 60 年代第一台红宝石激光器问世后，研究者发现高能激光束能选择性去除附着物，1980 年代正式形成激光除锈技术雏形。与传统除锈不同，激光除锈如同一位 “精准外科医生”，通过调节激光波长、光斑大小、脉冲能量等参数，可针对性处理不同材质、不同类型的污染物，实现 “按需清洁”。

二、核心优势：为何成为传统除锈的 “替代者”？

相较于机械摩擦、化学腐蚀、超声除锈等传统方法，激光除锈的优势堪称 “全面碾压”，尤其契合现代工业对高效、环保、精准的需求：

• 绿色环保零污染：无需化学药剂和除锈液，除锈废料多为固体粉末，体积小、可回收，从根源上解决了化学除锈的环境污染问题，是名副其实的 “绿色工艺”。 • 无接触零损伤：以光的形式传递能量，无需机械接触，避免了摩擦除锈对基体表面的划伤，同时将热负荷和机械负荷控制在极低水平，特别适用于精密器件和文物保护。 • 全能清洁无死角：可清除灰尘、锈蚀、油漆、油污、微纳米颗粒等多种污染物，适配大理石、金属、陶器、纸张等不同材质，甚至能除锈传统方法难以触及的不规则表面和隐蔽部位。 • 智能可控高精度：搭配三维移动平台、机器人或机械手，通过计算机控制实现精准定位，光斑面积可在 0.1 毫米至数厘米间调节；结合 CCD 相机和声波探测技术，能实时监测除锈效果，实现智能化启停和参数调整。 • 长期使用成本低：设备稳定性强，运行仅需电费和少量维护费，搭配自动化系统后可实现远距离操作，大幅降低人工成本，尤其适合大规模工业生产。

三、三大技术路径：不同场景的 “定制方案”

根据实现方式的不同，激光除锈主要分为三类，各自适配不同应用场景：

1. 干式激光除锈：激光直接作用于污染物，通过热膨胀振动使颗粒脱离，操作简便、效率高，是目前工业应用最广泛的类型。可搭配惰性气体吹扫，避免污染物二次附着，适用于硅片、金属构件等的清洁。1998 年新加坡国立大学研制的首台工业激光除锈设备，便是基于这一技术路径。

1. 湿式激光除锈：在物体表面涂覆薄层液膜（如纯净水），激光辐照后液膜爆炸性蒸发，产生的冲击力带走污染物，除锈更彻底。但需精确控制液膜厚度，避免二次污染，多用于精密仪器和高洁净度需求的场景。

1. 等离子体冲击波除锈：激光击穿环境气体产生等离子体爆炸，通过冲击波剥离污染物，无需直接照射基体，对波长无选择性，适合钨颗粒等难清除污染物和易损基底的清洁，但受环境参数影响较大，成本相对较高。

四、发展历程：从实验室到工业化的 “逆袭之路”

激光除锈技术的发展始终与激光器技术的进步同频共振，历经半个多世纪的迭代演进：

• 20 世纪 60 年代：美国科学家提出激光除锈概念，成功用激光去除纸板上的碳油墨，开启文物修复应用探索。 • 80 年代：调 Q 技术和啁啾脉冲放大技术突破，激光器峰值功率大幅提升，激光除锈进入研究高峰，首篇技术论文和相关专利相继出现，半导体行业开始探索微纳米颗粒去除应用。 • 90 年代：光参量啁啾脉冲放大技术推动脉冲激光向超短超强方向发展，激光除锈正式步入工业生产，1998 年首台工业设备问世，标志着技术实现产业化突破。 • 21 世纪以来：全面进入智能化、精准化发展阶段，激光诱有道击穿光谱（LIBS）、声发射监控等技术的融合，让在线监测和精准控制成为可能；在汽车制造、航空航天、文物保护等领域的应用持续深化，除锈效率和适用范围不断拓展。 •

五、应用场景与未来展望：不止于 “清洁”

如今，激光除锈技术已渗透到工业生产和社会生活的多个领域：在汽车制造中，用于焊接前的金属表面除油除锈，提升焊缝质量；在航空航天领域，清除飞机零部件的涂层和腐蚀物，延长使用寿命；在文物保护中，温和去除古籍、石像表面的污染物，实现 “无损修复”；在电子行业，精准清除电路板上的微纳米颗粒，保障器件性能。

尽管目前激光除锈仍面临部分场景成本较高、复杂环境适应性不足等问题，尚未完全替代传统除锈方法，但随着激光器技术的小型化、低成本化发展，以及与人工智能、自动化系统的深度融合，其应用场景将持续扩大。未来，在新能源、生物医药、高端制造等领域，激光除锈有望成为不可或缺的核心工艺，推动工业清洁向 “更高效、更环保、更智能” 的方向迈进。

从第一台激光器的诞生到工业清洁的革命，激光技术的每一次突破都在重塑产业格局。激光除锈的兴起，不仅是除锈技术的升级，更是工业绿色转型的缩影 —— 用科技力量破解环保与效率的矛盾，为制造业高质量发展注入新动能。