船舶制造与维护行业中,钢板焊前除锈去氧化、焊后焊渣清理、船体涂层翻新、舱室防腐维护等清洗工序,是保障船舶结构强度、延长航行寿命的关键环节。据船舶工业协会数据显示,船舶清洗工序的质量直接影响船体抗腐蚀性能,不合格的清洗会使船舶使用寿命缩短,每年因清洗不达标导致的维修成本占船舶总维护费用的一定比例。然而,当前行业主流的传统清洗方式却深陷多重困境,绿色升级迫在眉睫——上海易刻推出的激光复合清洗一站式解决方案,以技术重构清洗工艺。

一、传统清洗困局:效率、环保与质量的三重桎梏
长期以来,船舶制造领域依赖的喷砂清洗、化学酸洗、机械打磨等传统工艺,已难以适配现代高端制造的环保要求与质量标准,具体痛点集中体现在三大维度:
? 环保合规压力陡增:化学酸洗需使用盐酸、硫酸等强腐蚀性试剂,废液处理成本高,且易引发土壤与水体污染;喷砂清洗则会产生大量矽尘,作业环境粉尘浓度远超《工作场所有害因素职业接触限值》规定的0.5mg/m3标准,易导致作业人员患尘肺病。
? 效率与质量矛盾突出:人工打磨效率仅为2-3平方米/小时,且打磨均匀性差,易出现漏除或过度打磨;传统喷砂针对船体曲面、焊缝等复杂结构时,需频繁调整喷嘴角度,清洗合格率不达标后续返工成本增加;更严重的是,喷砂会对钢板表面造成0.1-0.3mm的损伤,降低基材疲劳强度。
? 综合成本居高不下:喷砂工艺需定期更换磨料,耗材成本高;化学清洗需配套废液处理设备,加之试剂采购、废渣处理等持续成本。
在此背景下,无需化学试剂、无粉尘排放、无基材损伤的激光清洗技术成为行业升级的核心方向,而锐科激光复合清洗技术的突破,更将这一方向推向效率化新阶段。
激光复合清洗并非简单的脉冲激光与连续激光的功能叠加,而是通过精度调控两种激光的协同作用机制,实现"破键-剥离-净化"的高速清洗闭环,是当前激光清洗领域的技术发展方向。其核心原理在于:
? 脉冲激光破键先行:高能量密度的脉冲激光瞬间作用于锈蚀、涂层等附着层,利用光热效应使附着层快速升温至气化点,同时光震波效应产生微小冲击波,破坏附着层与金属基材的分子结合力,为后续剥离奠定基础。
? 连续激光高速剥离:高功率连续激光形成稳定的热场,对已被脉冲激光破坏结合力的附着层进行持续加热,使其保持熔融或半熔融状态,便于快速剥离;同时连续激光的热效应可形成一层很薄的氧化保护层,提升基材耐腐蚀性能。
? 协同控制精度适配:通过智能控制系统调节脉冲频率、连续激光功率、光斑大小等参数,使两种激光的作用时序与能量配比精度匹配不同附着层厚度(5-500μm)和基材类型(碳钢、不锈钢、铝合金等),既保证清洗洁净度,又避免基材损伤。
这种协同机制使激光复合清洗在船体曲面、焊缝坡口等复杂结构清洗时,展现出远超单一激光清洗的适应性——通过清洗头的自适应随动结构,可实现对曲率半径≥50mm的曲面的无缝贴合清洗,解决了传统激光清洗"曲面清洗不彻底"的行业难题。
三、一站式解决方案:从核心器件到系统集成的全链条赋能
上海易刻依托锐科激光器在激光核心技术领域的数年积淀,打造了涵盖"复合清洗激光器+光纤复合激光清洗系统+定制化工艺方案"的一站式解决方案,实现从核心器件到终端应用的全链条可控,客户可根据不同作业场景(船厂分段建造、船坞合拢、航运维护等)灵活选配组合。
1. 核心动力:复合清洗系列激光器
作为解决方案的核心动力源,复合清洗系列激光器采用脉冲激光与高功率连续激光共轴设计,实现两种激光的同光路输出,确保能量协同精度可控。其关键参数与适配场景如下表所示:
该系列激光器采用模块化设计,脉冲与连续激光模块可独立维护,故障率降低60%;同时兼容锐科激光自主研发的激光功率反馈系统,实时监控输出功率稳定性,误差控制在±2%以内,确保清洗质量一致性。
2. 操作核心:光纤复合激光清洗系统
光纤复合激光清洗系统将"光纤复合激光清洗头+智能控制系统+冷却系统"集成一体,实现轻量化与高稳定性的统一,目前已形成RFL-P300/A2000D至RFL-P3000/C全系列型号,适配不同功率激光器。其核心设计亮点包括:
? 自适应清洗头:采用弹簧式随动结构,清洗头与工件表面距离可在5-20mm范围内自动调节,配合360°旋转喷嘴,可轻松适配船体曲面、角焊缝、舱室转角等复杂结构,清洗覆盖率达100%。
? 多重防护设计:光学腔体采用IP65防尘防水等级设计,可适应船厂潮湿、多尘的作业环境;镜片采用进口石英材质,配合自动吹气除尘系统,使用寿命延长至1000小时以上,较传统镜片提升5倍。
? 智能冷却系统:采用水冷+风冷复合散热,散热效率提升40%,可在-10℃至45℃的环境温度下稳定运行,满足北方冬季船厂与南方高温作业场景的需求。
四、六大核心优势:重构船舶清洗的成本与效率逻辑
激光复合清洗解决方案通过技术更新,实现了"效率提升、质量优化、成本降低、环保达标"的多重价值:
1. "1+1>2"的高速清洗:脉冲与连续激光协同作用,清洗效率显著提升。
2. 多场景工艺适配:清洗头配备3组可更换镜片,可实现光斑大小调节;控制系统支持手动调整光斑空间位置,可针对MIG焊、TIG焊等不同焊接工艺的坡口清洗需求,匹配参数,适配从薄板到厚板(10-100mm)的多规格钢板清洗。
3. 无损精度的质量保障:非接触式作业方式避免了传统打磨对基材的机械损伤,清洗后钢板表面粗糙度Ra可控,符合船舶行业《GB/T 8923.1-2011 涂覆涂料前钢材表面处理》的除锈标准;支持小5mm×5mm的局部清洗,可清除焊缝边缘的焊渣而不损伤母材。
4. 绿色低碳的运营成本:无需化学试剂与磨料,作业过程无粉尘、无废液排放;仅需定期更换防护镜片。
5. 智能便捷的操作体验:7英寸触摸屏搭载中文操作界面,支持8组常用工艺参数存储与一键调用,新员工经1小时培训即可上岗操作;可无缝对接ABB、KUKA等品牌机械手,实现船体分段自动清洗流水线作业。
6. 稳定可靠的运维保障:核心器件采用锐科激光自主研发的泵浦源与谐振腔,平均无故障运行时间(MTBF)达2000小时以上;水冷系统配备智能报警功能,可实时监测水温、水压,出现异常时自动停机保护。
五、多场景应用落地:覆盖船舶制造与维护全生命周期
目前,激光复合清洗解决方案覆盖船舶制造与维护的全生命周期关键环节,具体应用场景如下:
六、企业愿景:以激光技术赋能高端制造绿色升级
在"双碳"目标与高端制造升级的双重驱动下,激光清洗技术未来将为船舶、航空航天、轨道交通等高端装备制造领域绿色转型提供支撑。未来,上海易刻数控将以复合清洗解决方案为基础,持续深耕激光技术前沿:一方面聚焦高功率复合激光清洗的研发,探索功率达W的超大型复合激光清洗,适配大型集装箱船与海工平台的清洗需求;另一方面开发AI视觉引导的智能清洗系统,实现缺陷检测与精度清洗的一体化作业。
科力达15年专注于工业冷水机研发、生产与服务,根据各种工业生产加工设备特点研制精密冷水机,性能稳定,操作简单,高效节能。广泛应用于以半导体,CO2 ,YAG,光纤等为工作介质的激光加工设备。以及应用于其它工业方面:如医药、生物、化工、食品、饮料、塑胶、电子、纺织、化纤、电镀、超声波、机械加工、特种铸造、焊接、造纸、复合材料、水处理、印刷等行业。咨询冷水机>>>www.kldjm.com