在激光清洗技术迅猛发展的今天，领域内也不断涌现出新的方向和趋势，其中激光复合清洗技术就是其中极具潜力和前景的一个方向：它能在同样价格的基础上，将清洗效率翻上两到三倍。那么，激光复合清洗原理是什么？激光清洗行业未来市场规模如何？国内外技术对比，差距何在呢？今天，小编带大家来说清楚。
激光复合清洗原理
众所周知，在高端清洗市场，早先在同等成本支出的情况下激光清洗比传统清洗方式来讲效率会更低。如船舶大修的除漆工作，船舷漆的面积非常大，有的用化学清洗，有的用高压水清洗，也会很多船厂提出想用激光清洗，但激光清洗受功率限制，单位时间内对厚漆层的清洗面积在效率上无法达到船厂的要求。
当然，技术上讲单纯要提升效率，通过简单的叠加功率就可以实现；但这种方式的功率提升后成本也几十倍甚至上百倍提升，毫无性价比。这意味着高效船舶激光清洗只能停留在理论，而无法进入工业化应用。
目前国外纯脉冲激光器功率可以达到5000W，但因技术封锁并不对中国国内进口，国内脉冲激光器最大功率只有1000w，2000W纯脉冲激光器仍处于调试阶段，使用时并不稳定。而复合激光清洗技术，就是能用4000W连续+500W脉冲的方式实现1000W纯脉冲激光清洗机才能达到的效率,用6000W连续+1000W脉冲的方式实现2000W脉冲清洗机才能达到的效率。
在同样的价格基础上通过工艺改进将清洗效率翻2-3倍。具有提高清洗质量、增大清洗效率、稳定清洗加工过程、适用于高反射材料的清洗等优点，避免了单一清洗的缺点和不足。鉴于目前国内并无2000W脉冲激光清洗机，所以6000W连续+1000W脉冲可以说是国内可以投入生产稳定使用的最高功率激光清洗设备。
激光复合清洗原理主要通过半导体连续激光作为热传导输出，使待清洗附着物吸收能量产生气化、等离子云，并在金属材料和附着物之间形成热膨胀压力，降低两者层间结合力。而当脉冲激光输出高能脉冲激光束时，产生的振动冲击波会使结合力不强的附着物直接脱离金属表面，从而实现激光快速清洗。该技术应用涵盖船舶、汽修、橡胶模具、高端机床、轨道以及环保等。能够清除物件表面树脂、油漆、油污、污渍、污垢、锈蚀、涂层、镀层以及氧化层。
激光复合清洗技术的优点不单单是两种激光的叠加，重点体现在能量的利用率远远大于两种热源的简单相加。在较厚涂层材料激光清洗中，由于单一激光多脉冲能量输出量大，大功率脉冲激光器成本高，限制了厚涂层材料的激光清洗，而采用脉冲激光-半导体激光复合清洗可快速、有效的提高清洗质量，且基材不容易造成损伤。在铝合金等高反射材料的激光清洗中，单一激光存在反射率大等问题，而采用脉冲激光-半导体激光复合清洗，由于半导体激光热导传输的作用，增大了金属表面氧化层能量吸收率，使脉冲激光束能够更快剥离氧化层，从而更有效的提高清除效率。
激光清洗市场潜在需求超过600亿，全球需求在1000亿以上
受制于标准问题，激光清洗行业一直野蛮生长。据显示，仅国内激光清洗市场潜在需求超过600亿，全球需求在1000亿以上。激光绿色清洗可以成为每一个车间的标配，未来的应用范围非常广泛，大到航空航天，小到家庭民用，有很大的想象空间。
目前，激光清洗有三大市场：一是替代现有工业清洗（化学清洗与超声波），规模在1000亿以上，至少30%可以用激光清洗来替代，约300亿；二是替代人工打磨，可成为每一个制造车间的标配，约100亿；三是新开发应用领域：如文物清洗、建筑物清洗、街道清洗、家用等，约200亿。
激光清洗国内外技术对比，差距何在？
国外激光清洗最早于上世纪90年代开始起步，目前，激光清洗的去污范围非常广泛，从厚锈层到激光表面微细颗粒都可以去除，在去污中涉及激光清洗实验所使用的设备种类也比较多，所用激光器的波长范围广。
激光清洗技术的发展在世界范围存在不平衡，有些已实现工业化，有的还处于实验室阶段。
目前欧美国家的激光清洗企业较多，技术先进，主要分布于美国、德国、立陶宛等国家，知名供应商包括P－laser， CleanLaser， Adapt Laser Systems， General Lasertronics，IPG等。
具体的激光清洗应用方面，比如模具清洗，已经发展到1000 W激光手动清洗机；电子线路清洗采用248 nm、3 W、20 ns的激光；采用248 nm、5 W的纳秒紫外光清洗芯片，取得非超好的效果；光掩膜清洗，紫外激光已经完全取代传统化学清洗方法；除此之外，在激光除锈、激光除污染物方面，国外已经规模化应用，而且实验先于理论。另外在半导体领域、磁头和绝缘体领域已经开始实验验证。
我国激光清洗技术自二十一世纪后才开始起步，研究和设备的开发较为落后，基本上是跟随国外的发展，虽然在较短时间内取得了一些成果，但与国外相比还有较大差距。
目前从事激光清洗的科研机构包括中国工程物理研究院激光聚变中心、解放军装甲兵工程学院再制造中心、哈尔滨工业大学、华中科技大学、南开大学等。
尽管近年学术界激光清洗的研究文章逐渐增多，清洗材料种类和应用领域逐渐扩大，但各领域研究发展不平衡，很多问题尚未解决，例如在某些领域与喷砂清洗和化学清洗等传统工艺相比，激光清洗的效率并无优势。
国内从事激光清洗设备开发的企业较多，但由于应用较新，还需要一段时间来等待市场的成长。大族激光、华工激光、铭镭激光等在激光加工领域积累名声的大型企业，依靠原有品牌赢得一些订单，但初创企业较为艰难。
相关激光器厂家主要有创鑫激光、锐科激光、海富光子、珠西激光、飞博激光、中科四象、国科激光等，目前国内实现的最高输出功率为海富光子生产的800W激光器，已实现1000W功率输出的仅有IPG一家。
实现进口替代，价格已降五成以上
千亿蓝海下，国内激光清洗的行业格局并未成型。目前，国内以武汉翔明激光科技有限公司团队研发力量居前，整个行业因没有规范，发展比较缓慢；国际上则被少数几家国外公司垄断，如德国CleanLASER公司、法国Quantel公司等。
翔明激光副总经理王军介绍，目前公司的激光清洗产品已经量产，随着市场的打开，公司近几年营收增速均在100%以上，公司营收目标预计为5000万至1个亿规模，部分产品已投放到中车、上海航天等大客户企业。
如今，以翔明激光为龙头的激光清洗行业已实现进口替代，并促使相关产品价格大幅下降。“激光清洗标准设备按照规格不同，从几万到一两百万都有，而非标设备则实现成套自动化。”王春明介绍，在同等产品性能下，国内产品可以做到为进口产品价格的40-60%。除开技术和成本优势，王春明还认为，及时、完备的服务和技术支持也是国内企业的一大优势，但目前，国内并未形成真正工业化产品，仅少量试用。
“在前几年，国外激光清洗至少要贵出一倍以上。”王军介绍，2015年之前，基本没有国产激光清洗产品，现在，部分国内产品价格甚至可以做到进口产品的三分之一。因产品价格昂贵，激光清洗行业此前也长期停留在航空航天和轨道交通等高端产业上，模具和钢构生产的使用有限。
金文涛表示，作为激光清洗应用企业，一直呼吁行业专业认证标准的出台，国标制定后，企业一方面可以确定产品的可靠性，另一方面，在下游客户问询时，公司也可以出具相应凭据。
