小小的激光清洗技術，正在醞釀一個大大的市場。
作為激光制造的一種先進技術，激光清洗技術對我國高端制造裝備產業競爭力的提升具有重要意義。
激光清洗行業的標準化與規范化將加速行業發展，助推激光清洗成為先進制造業發展藍圖中的一個閃光點。4月22日，21世紀經濟報道記者從國家標準《綠色制造 激光表面清洗技術規范》項目啟動會獲悉，激光清洗行業標準力爭在2022年下半年發布，屆時將有力促進產品研發、市場規范以及產業鏈升級。
事實上，國內激光清洗產業起步較晚，但近年快速發展。除了在技術和工藝上不斷突破千瓦級功率的提升以及核心部件自主化生產等卡脖子問題外，市場應用場景也得到了開辟挖掘，諸如汽車制造業、船舶、醫療器械、航空航天、軍工、文物清洗等領域均有所受益。
據業內人士估計，僅國內激光清洗市場潛在需求就超過600億規模，全球需求約在1000億元以上。近三年，在航空航天、軌道交通以及汽車制造等領域，國內目標市場超過30億。
作為一個擁有市場潛力的行業，亟需有一套共同遵循的規范來推動技術和應用的融合。航空工業綜合所研究員王西昌表示：“這一背景下，國家標準的立項編制是技術成熟和高端裝備應用需求的強烈融合。本標準將面向生產、應用、監管等多個層次定位激光表面清洗的一般要求、工藝控制、質量檢測、安全防護等相關內容，適用于不同材料不同應用場景的頂層通用要求。”
為此，上述標準的制定以規范和促進激光表面清洗技術的應用、提高清洗過程的綠色行為目的，將作用于激光表面清洗技術應用企業及設備生產企業。
標準制定
激光清洗即利用連續或脈沖激光快速作用于材料表面，使表層存續的基材異質物在熱-力交互作用下發生汽化、熱膨脹、熱振動、沖擊散裂等局部快速熱物化行為，至其分解、剝離而達到清洗目的。
中機生產力促進中心綠色制造標委會秘書長奚道云指出，《激光清洗規范》應該以激光表面清洗技術應用企業及設備生產企業為應用主體，達到規范和促進激光表面清洗技術的應用，提高清洗過程綠色性的目的。“在編制過程中，要充分考慮通用性，要求性條款應具體、明確，具備可檢測和可驗證性，同時應廣泛征求各相關方意見，注意“產、學、研、用”多方意見協調一致。”
據王西昌介紹，標準將面向生產、應用、監管等多個層次定位激光表面清洗的一般要求、工藝控制、質量檢測、安全防護等相關內容，適用于不同材料不同應用場景的頂層通用要求。在標準編制過程中，將基于開放性（融合應用需求和技術研發單位）、有效性（重視標準過程試驗驗證）、規范性（嚴格標準過程程序管理）、科學性（優化標準編制模式）、適用性（加強標準貫徹實施）等五個原則，制定一個科學合理、能夠快速推廣應用、解決實際問題的標準。
在翔明激光創始人、華中科技大學教授王春明看來，制定標準的意義在于對科研、產品、市場以及整條產業鏈的發展都有重大影響。“在標準制定的初期階段，還需明確激光清洗的定義以及標準的適用范圍這兩個頂層問題，同時從工藝標準、檢驗問題、設備問題這三個核心要點出發進行細化。另外，針對是否對激光清洗的質量進行分級評估，以及分級評估的標準問題依然有待討論。”
“要讓激光清洗成為一種標準工具，成為每一個車間、每一個工具箱的標配。供給端而言，有利于促進科研成果轉化，為科研成果向生產領域、現實生產力轉化提供更加明確的方向。另一方面，通過清晰定義產品各技術指標，使得信息更透明，優勝劣汰，提升產品的質量。此外，也能夠保障終端用戶的權利，在其使用激光清洗技術時有章可循、有據可依，擴大激光清洗市場。在實現清潔產品外部接口和市場的規范后，適配產品諸如各類傳感器、相機等也將逐步規范，最終帶動上下游產業鏈的發展。”王春明繼續補充道。
行業發展
“十四五”規劃和2035年遠景目標綱要提出要深入實施制造強國戰略，推動集成電路、航空航天、船舶與海洋工程裝備、機器人、先進軌道交通裝備等產業創新發展。《激光清洗規范》屆時發布后將填補國內外激光清洗的標準空白。這不僅能夠大大提高各行各業對激光清洗技術的認可度，進一步促進激光清洗技術產業化，還將促進激光清洗技術提供商提高、保證質量，為行業健康發展打下堅實基礎。
我國激光清洗產業起步相對較晚。據介紹，華中科技大學最早在2000年研究YAG脈沖激光在鋁板脫漆、輪胎清理表面橡膠層的工藝與機理，但是一直到2016年，武漢銳科激光才研發出第一臺國產激光清洗樣機。2018年是激光清洗的爆發年，功率卻依然停留在百瓦級別。
公開資料顯示，功率問題始終困擾激光清洗的效率。有業內人士指出：“激光清洗在除油漆上的優勢已在市場上得到驗證（包括高鐵、地鐵輪對除漆、飛機蒙皮除漆等），但造船行業去除船身表面的厚油漆卻依然采用噴砂工藝。盡管人們通過改進工藝、提升功率而大幅提高激光除漆的效率，但對一艘船幾萬平方的除漆需求而言依然效率太低。”
1000W光纖激光器技術瓶頸一直到2019年被打破，國產各品牌清洗用光纖激光器功率紛紛破千。2020年，國產清洗用光纖激光器功率突破2000W，為實現飛機蒙皮除漆、飛機發動機除漆等高端清洗應用提供了可能性。
除了不斷提升功率外，在卡脖子問題上，相關企業也提交出了一份答卷。目前，行業已經突破一體化協同控制板卡系統、焦點潮池系統、邊緣控光系統、光束勻化整形系統、防抖動、高允差等技術。
值得注意的是，相關的高功率清洗用激光器制造技術僅是突破，還遠未成熟，在自動化程度以及設備成本控制上還有很長一段距離要走。但由于激光清洗能夠替代現有工業清洗、替代人工打磨，以及投入到諸如文物清洗、建筑物清洗、街道清洗等新開發應用領域中，具備了肥沃的市場土壤。與此同時，未來激光清洗朝著自動化、智能化發展能夠“通過與其他制造設備相結合，實現一條產線解決一個產品的所有問題”，帶動生產力提高的同時也促進自身的發展。
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