[发明专利]一种纳秒激光清洁石材表面的方法

说明书

本发明公开了一种纳秒激光清洁石材表面的方法，采用纳秒激光器对不同石材表面的各类污渍进行清洁，并对飞溅物进行去除。纳秒激光器为光纤激光器，成本低，出光稳定，操作便捷，在清洁过程中，采用不同波段不同脉宽的纳秒激光器对石材进行清洁，充分发挥了纳秒激光能量高、加工速度快、非接触式加工、柔性加工的优势，可以在不损伤石材的前提下，同时去除尘土、水渍、油渍、墨渍、霉斑、青苔等石材表面污渍，在石材类文物、石材类浮雕的清洗领域具有实际应用价值。

技术领域

本发明属于石材清洁技术领域，具体涉及一种纳秒激光清洁石材表面的方法。

背景技术

石材产品广泛用于大型市政工程，包括公园、车站广场、学校、医院、体育场馆等场景。然而目前石材类产品在使用过程中，由于户外环境因素较为复杂，易产生各类病变。出现的顽固污渍无法彻底去除干净，影响日常使用美观的问题。目前传统的石材清洗方法为表面喷砂、除锈剂、除油剂等。表面喷砂对石材具有一定程度的破坏，除锈剂和除油剂等化学试剂将会渗入石材内部，腐蚀石材。

此外有研究者已采用激光对石材的墨迹和烟熏痕迹进行清洁，说明激光在石材清洗领域具有广阔的应用前景。但目前研究者采用的激光器加工效率低，激光脉宽和波段有限，因此不能对更广泛的污渍进行清除。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种纳秒激光清洁石材表面的方法，以解决石材表面的污渍不能广泛清除的问题。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

本发明公开了一种纳秒激光清洁石材表面的方法包括以下步骤：

采用波段为532-1080nm、脉冲宽度为10-100ns的纳秒激光器，对石材表面的各类污渍进行清洁，并对飞溅物进行去除。

优选地，所述纳秒激光器为光纤激光器。

优选地，所述光纤激光器清洁石材表面时采用的功率为10-500W，加工速度为10-1000mm/s，重复频率为10-100KHz。

优选地，所述光纤激光器在石材表面的光斑直径为0.05-10mm。

优选地，所述石材包括大理石、瓷砖、人造石和水磨石。

优选地，所述各类污渍包括水渍、油渍、墨渍、锈渍、尘土、霉斑和青苔。

优选地，所述飞溅物包括扬尘和石材颗粒。

优选地，所述去除为采用吸尘器进行去除。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明公开了一种纳秒激光清洁石材表面的方法，采用纳秒激光器对石材表面的各类污渍进行清洁，充分发挥了纳秒激光能量高、加工速度快、非接触式加工、柔性加工等优势，通过设置不同波段以及不同脉冲宽度的纳秒激光器参数，可以在不损伤石材的前提下，同时去除尘土、水渍、油渍、锈渍、墨渍、霉斑、青苔等石材表面污渍。

进一步地，纳秒激光器为光纤激光器，成本低，出光稳定，操作便捷。

进一步地，光纤激光器功率为10-500W，波段为532-1080nm，加工速度为10-1000mm/s，重复频率为10-100KHz，脉冲宽度为10-100ns，在这些参数下对石材进行清洁，可以去除石材表面所有污渍。

附图说明

图1为本发明实施例2激光清洗石材的示意图；

图2为本发明实施例2处理前后的实物图；其中，(a)处理前，(b)处理后；

图3为本发明实施例2处理前后的光镜图；其中，(a)处理前，(b)处理后。

具体实施方式