| 【杭州石材養(yǎng)護(hù)公司】：激光清洗技術(shù)是近10年來飛速發(fā)展的新型清洗技術(shù)，它以自身的許多優(yōu)點在眾多領(lǐng)域中逐步取代傳統(tǒng)清洗工藝。本文介紹了激光清洗的原理和激光清洗的一些典型應(yīng)用，展示了激光清洗這一"綠色"清洗技術(shù)廣闊的發(fā)展前景。
一、激光清洗原理
激光具有高亮度，高方向性、高單色性和高相干性的特點，這是普通光源所無法比擬的。利用激光的高亮度，經(jīng)過透鏡聚焦后，能在焦點附近產(chǎn)生上千萬度甚至上萬度的溫度。激光的高方向性使得激光能有效進(jìn)行長距離傳輸。激光的單色性極高，波長單一，有利于聚焦和波長選擇。
激光清洗就其清洗機(jī)理而言，可分為兩大類：一類是利用清潔基片（也稱為母體）與表面附著物（污物）對某一波長激光能量，具有差別很大的吸收系數(shù)。輻射到表面的激光能量，大部分被表面附著物所吸收，使之受熱或氣化蒸發(fā)、或瞬間膨脹，并被表面形成的蒸氣流帶動脫離物體表面，達(dá)到清洗目的。而基片由于對該波長的激光吸收能量極小，不會被損傷。對此類激光清洗，選擇合適的波長和控制好激光能量，是實現(xiàn)安全高效清洗的關(guān)鍵。另一類是適用于清潔基片與表面附著物的激光能量吸收系數(shù)差別不大，或基片對涂層受熱形成的酸性蒸氣較敏感，或涂層受熱后會產(chǎn)生有毒物質(zhì)等情況的清洗方法。該類方法通常是利用高功率高重復(fù)率的脈沖激光沖擊被清洗的表面，使部分光束轉(zhuǎn)換成聲波。聲波擊中下層硬表面后，近回的部分與激光產(chǎn)生的入射聲波微小爆炸，涂層被粉碎、壓成粉末，再被真空泵清除，而底下的基片不會損傷。
激光清洗與機(jī)械磨擦清洗、化學(xué)腐蝕清洗、液體固體強(qiáng)力沖擊清洗，高頻超聲清洗等傳統(tǒng)清洗方法相比，有明顯的優(yōu)點。它高效、快捷、成本低，對基片產(chǎn)生的熱負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷小，清洗為非損傷；廢物可回收，無環(huán)境污染；安全可靠，不損害操作人員健康；多功能，可以清除各種不同厚度、不同成份的涂層；清潔過程易于實現(xiàn)自動化控制，實現(xiàn)遠(yuǎn)距離遙控清洗等。
二、激光清洗的方法
從方法上分析，激光清洗方法有4種：1.激光干洗法，即采用脈沖激光直接輻射去污；2.激光+液膜方法，即首先沉積一層液膜于基體表面，然后用激光輻射去污；3.激光+惰性氣體的方法，即在激光輻射的同時，用惰性氣體吹向基體表面，當(dāng)污物從表面剝離后會立即被氣體吹離表面，以避免表面被再次污染和氧化；4.運(yùn)用激光使污垢松散后，再用非腐蝕性化學(xué)方法清洗。目前，常用的是前3種方法。第4種方法僅見于石質(zhì)文物的清洗中。
三、激光清洗的應(yīng)用
石雕和石刻等年代久遠(yuǎn)的高檔石質(zhì)藝術(shù)品，由于其極精細(xì)和易損的表面結(jié)構(gòu)，成為激光清洗技術(shù)應(yīng)用最早的領(lǐng)域。人們發(fā)現(xiàn)，用激光清除石質(zhì)文物表面的污垢有其獨特的優(yōu)勢，它能夠十分清確地控制光束在復(fù)雜的表面上移動，清除污垢而不損傷文物石材。例如，1992年9月，聯(lián)合國教材文組織的世界文化遺產(chǎn)保護(hù)組織為紀(jì)念該組織創(chuàng)建20周年，對十分著名的英國亞眠大教堂進(jìn)行了維修，亞眠大教堂西側(cè)圣母門十分精美的大理石雕刻是工程的關(guān)鍵。在為期一年的圣母門維修工程中，維修人員借助于激光，用激光光束除去了覆蓋在大理石雕刻花紋上幾毫米厚的黑色垢層，大理石表面原來的色澤體現(xiàn)出來，使精美的雕刻重現(xiàn)光彩。又如，英國最重要的石雕收藏處之一的英斯布倫蒂爾的石雕收藏品經(jīng)激光清洗后，也得到同樣的效果。圖1為奧地利的文物保護(hù)工作者用帶有關(guān)節(jié)臂的YAG激光對14世紀(jì)中葉的St.Stephen大教堂上的石雕進(jìn)行清洗。
浙江石材養(yǎng)護(hù)網(wǎng) |
