基于环形光束整形的管道内表面激光清洗新技术研究
温州市公益性科技计划项目
激光清洗是近年来兴起的一种新型绿色环保表面清洗技术，具有清洗质量高、无耗材、效率高且不产生污染废水的突出优点，已经成功应用于碳钢表面除锈、青铜类/石质类文物除污、飞机表面除漆、橡胶模具表面除残留物、印刷电路板清洗等众多领域。但是对于管道内表面来说，受限于其管径尺寸以及非开放式回转内壁外形，一般的激光清洗加工头由于复杂的光束扫描运动机构尺寸较大而难以伸入到管道内部，并且聚焦激光束的周向扫描运动效率较低，这使得目前既未见到成熟的激光清洗管道内表面的工程应用案例，相关文献报道也极少。在此背景下，本项目提出一种具有完全自主知识产权的、基于环形光束整形的管道内表面激光清洗新技术，它完全摒弃了传统复杂的光束扫描运动技术思路，而是采用贝塞尔光束整形光路系统实现高斯光束变换成环形光束，以环形聚焦线光束来实现管道内表面高效率、高精度的激光清洗，从而无须加工头或管道自旋，加工头机构简化而尺寸大大缩减，解决了传统激光清洗技术难以应用于管道内表面清洗的瓶颈难题，对促进我国核电、化工、泵阀、动力、国防等高端装备制造领域的自主核心技术发展具有非常重要的意义。
