تخطي إلى المحتوى 
A laser cleaning machine is an advanced device that uses laser technology to remove contaminants from material surfaces. It offers advantages such as non-contact operation, high precision, and environmental friendliness. The following is a detailed introduction to this technology.
مبدأ العمل:
Core Mechanisms (ranked by frequency of use)
– Photothermal effect (most commonly used): Pollutants absorb laser energy and heat up instantly, vaporizing/thermally expanding. When the expansion force is greater than the adhesion force, the pollutants are removed. The substrate is minimally affected due to its high reflectivity and rapid heat dissipation. Suitable for rust, oil stains, and coatings.
– Photochemical effect (mainly ultraviolet laser): Photon energy breaks the molecular bonds of pollutants, decomposing them into easily volatile small molecules. Suitable for organic dirt and polymer coatings, often used for cultural relics/precision parts.
– Photomechanical/plasma shock wave effect: Short-pulse (nanosecond/picosecond/femto-second) lasers generate strong shock waves or plasma expansion forces, physically removing pollutants from the surface of brittle/heat-sensitive substrates without damaging the base material.
Typical Workflow
1. Laser Emission: A pulsed laser (such as a fiber laser or Nd:YAG laser) emits a laser beam with a specific wavelength (commonly 1064nm), pulse width, and energy density.
2. تركيز الشعاع: يقوم نظام بصري بتركيز شعاع الليزر في بقعة صغيرة (0.1-5 مم)، مما يحقق كثافة طاقة كافية للتنظيف.
3. إزالة الملوثات: وفقًا للآليات الموضحة أعلاه، يتم تبخير الملوثات أو تحللها أو إزالتها بواسطة موجات الصدمة دون الإضرار بالركيزة.
4. جمع النفايات: نظام تهوية يزيل الغبار/البخار لمنع التلوث الثانوي.
Key Control Points
الامتصاص الانتقائي: استهداف أطوال موجية محددة لزيادة امتصاص الملوثات إلى أقصى حد مع ضمان انعكاسية عالية من الركائز.
- عتبة كثافة الطاقة: تجاوز عتبات إزالة الملوثات مع البقاء دون عتبات تلف الركيزة، ويتم التحكم فيها بدقة من خلال عرض النبضة والطاقة وقطر البقعة.
- خصائص النبض: تقلل النبضات القصيرة (نانو ثانية أو أقل) من تراكم الحرارة، مما يحمي الركائز.
- تكوين النظام: يتكون عادةً من أربع وحدات رئيسية: مولد الليزر ونظام التركيز البصري ومنصة التحكم في الحركة ونظام المراقبة الذكي. يقوم مولد الليزر بإنتاج نبضات ليزر عالية الطاقة؛ ويقوم النظام البصري بتركيز الشعاع ومسحه؛ وتضمن منصة التحكم في الحركة تحديد الموضع النسبي الدقيق والقابل للتحكم بين رأس الليزر وقطعة العمل؛ ويراقب نظام المراقبة الذكي عملية التنظيف في الوقت الحقيقي لضمان جودة التنظيف.
الميزات التقنية:
1. Non-contact Cleaning
– The laser beam acts on the workpiece surface without direct contact, preventing mechanical wear and scratches.
- مناسبة للأشكال المعقدة والهياكل الدقيقة والمناطق التي يصعب الوصول إليها.
2. Consumable-Free and Eco-Friendly
– Requires no chemical cleaning agents or abrasive media, consuming only electrical energy.
– Dust and fumes generated during cleaning are collected and treated via an exhaust system, minimizing environmental pollution.
3. High Precision and Strong Controllability
– Cleaning depth and range can be precisely controlled by adjusting laser power, pulse width, repetition rate, spot size, and scanning speed.
– Enables localized cleaning without damaging surrounding areas, making it suitable for precision parts and artifact restoration.
4. الحد الأدنى من المنطقة المتأثرة بالحرارة
– Utilizes short-pulse lasers (nanosecond, picosecond, femtosecond) that concentrate energy release within an extremely brief timeframe, minimizing heat diffusion.
– Produces a small heat-affected zone on substrates, making it suitable for heat-sensitive materials and precision components.
5. كفاءة تنظيف عالية
– Rapid laser scanning enables continuous cleaning of large areas.
– Easily integrates with robots and automated production lines to enhance manufacturing efficiency.
6. قابلية التطبيق على نطاق واسع
- قادرة على تنظيف ركائز متنوعة بما في ذلك المعادن والزجاج والسيراميك والحجر والبلاستيك.
- يزيل الملوثات المختلفة مثل الصدأ والقشور وبقع الزيت والطلاء وطبقات الطلاء والراتنجات ورواسب الكربون والشوائب الجسيمية.
7. التشغيل البسيط والصيانة السهلة
- يتميز بنظام تحكم رقمي مع واجهة سهلة الاستخدام، مما يتيح بدء التشغيل وتعديل المعلمات بزر واحد.
– Features a long-lasting laser with low maintenance costs; primary upkeep involves cleaning optical components and inspecting the cooling system.
8. إمكانية التنظيف الانتقائي
– Exploits material-specific laser absorption differences to remove contaminants without damaging the substrate.
- مثالية للتطبيقات التي تتطلب جودة سطح عالية، مثل المكونات الفضائية وأجهزة أشباه الموصلات والقطع الأثرية الثقافية.
سيناريوهات التطبيق:
1. معالجة سطح المعدن
- إزالة الصدأ: إزالة الصدأ من أسطح الهياكل الفولاذية والجسور والسفن والقوالب وخطوط الأنابيب وغيرها.
- إزالة القشور: إزالة قشور الأكسيد من ألواح الصلب المدرفلة على الساخن والمطروقات والمسبوكات.
- إزالة الشحوم: إزالة التلوث بالزيت وبقايا سوائل القطع من الأجزاء الميكانيكية ومكونات المحرك وأسطح القوالب.
- إزالة الطلاء: تجريد الطلاء القديم، والطلاءات المضادة للتآكل، والطلاءات القديمة من هياكل السيارات وآلات البناء لتجديدها.
2. تنظيف القوالب والمكونات الدقيقة
- تنظيف رواسب الكربون، وبقايا الراتنج، وبقايا عوامل الإطلاق من قوالب الحقن، وقوالب الصب، وقوالب الختم.
- إزالة الملوثات المجهرية من الأجزاء الميكانيكية الدقيقة والمكونات الفضائية لمنع حدوث تلف ثانوي.
3. صناعة الإلكترونيات وأشباه الموصلات
- تنظيف بقايا عجينة اللحام والطبقات اللاصقة وبقع الزيت من أسطح لوحات الدوائر المطبوعة (PCB).
- إزالة الملوثات العضوية والشوائب الجسيمية من رقائق أشباه الموصلات ومكونات تغليف الرقائق.
4. Cultural Relics and Historic Building Restoration
– Cleaning dust, soot, mold stains, and old restoration materials from surfaces of ancient paintings, murals, stone carvings, bronze artifacts, etc.
– Removing black crusts and contaminants from ancient building exteriors, steles, and statues without damaging the substrate.
5. Automotive and Aerospace Fields
– Pre-welding cleaning of automotive bodies: Removing grease and coatings from weld zones to enhance welding quality.
– Cleaning paint layers, oil stains, and carbon deposits from aircraft fuselages and engine blades.
- إزالة العلامات المطاطية من مدارج المطارات وأسطح المحطات.
6. الصناعات الإنشائية والبحرية
– Rust and old paint layer removal from steel bridges and industrial buildings.
– Elimination of marine biofouling, rust layers, and old anti-corrosion coatings from ship decks, compartments, and hulls.
7. Food and Pharmaceutical Industry
– Cleaning organic residues and oil stains from food processing equipment and pharmaceutical machinery surfaces to prevent chemical cleaner residue.
– Descaling stainless steel equipment and internal pipe walls.
8. الطباعة ثلاثية الأبعاد والتصنيع الإضافي
– Removing support materials and powder residues (e.g., metal powders, resin residues) from 3D printed parts.
9. تنظيف الزجاج والمكونات البصرية
- إزالة الشحوم، وبصمات الأصابع، وبقايا الطلاء من العدسات البصرية، وعدسات الكاميرا، وأسطح الأواني الزجاجية.
10. المفروشات الثقافية والإبداعية والمنزلية
– Removal of old paint and coatings from furniture surfaces for refurbishment.
– Cleaning of dust and oxidation layers from artwork and decorative items.
Market Development:
I. Market Size and Growth (2025 Data Basis)
- عالمي: يبلغ حجم السوق حوالي $4.2-4.5 مليار دولار أمريكي، بمعدل نمو سنوي مركب (CAGR) يبلغ حوالي 18-201T3T. من المتوقع أن يتجاوز $10 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2030. تستمر الشركات الأوروبية والأمريكية في الهيمنة على السوق الراقية، حيث تمتلك أكبر خمس شركات مصنعة أكثر من 451TPT3T حصة سوقية تبلغ 45%.
- الصين: يبلغ حجم السوق في عام 2025 حوالي 3.5 إلى 4.0 مليار يوان، بمعدل نمو سنوي يتراوح بين 25 و281 مليار يوان. من المتوقع أن يتجاوز 12.0 مليار يوان بحلول عام 2030. يتجاوز الطلب المحلي الكامن 60.0 مليار يوان صيني. وقد تشكل هيكل الموردين المحليين المتدرج، بما في ذلك هانز ليزر وهواتاي ليزر ورايكوس وتشوانغشين. نمت الصادرات بحوالي 891 تيرابايت 3 تيرابايت على أساس سنوي، مع اعتبار جنوب شرق آسيا السوق الإضافية الرئيسية.
II. Core Drivers
1. السياسات والقوانين البيئية: تدفع أهداف الكربون المزدوجة والقوانين البيئية إلى استبدال التنظيف الكيميائي/الميكانيكي التقليدي، مما يسلط الضوء على مزايا الليزر الخالية من المواد المستهلكة والمنخفضة التلوث.
2. التكرار التكنولوجي وخفض التكاليف: أصبحت ليزرات الألياف النانو ثانية هي السائدة؛ وتستمر تكاليف البيكو ثانية/الفيمتو ثانية في الانخفاض. تتراوح الطاقة من 100 واط إلى عشرات الآلاف من الواطات، وتتكيف مع التطبيقات الصناعية الخفيفة إلى الثقيلة. الأنظمة الذكية وتكامل الروبوتات يعززان الكفاءة.
3. توسيع الطلب في المراحل النهائية: تغلغل سريع في سيناريوهات تشمل:
- تنظيف بطاريات مركبات الطاقة الجديدة
- المعالجة الدقيقة في الفضاء الجوي
- إزالة الصدأ من السفن/الجسور
- المعالجة اللاحقة للطباعة ثلاثية الأبعاد
- ترميم الآثار الثقافية
4. تعزيز الفعالية من حيث التكلفة:
- انخفاض أسعار المعدات المتناقصة
- تكاليف صيانة منخفضة
- تفوق أداء التكلفة الإجمالية للملكية على المدى الطويل على الحلول التقليدية
– “Rent-to-own” service models emerging in certain sectors.
III. Competitive Landscape
- على المستوى الدولي: تهيمن شركات IPG و TRUMPF و Coherent وغيرها من الشركات ذات النبضات العالية والقصيرة (بيكو ثانية/فيمتو ثانية)