近年來(lái)，隨著(zhù)中國軌道交通的高速發(fā)展，作為軌道制造行業(yè)中的重要制造技術(shù)方法，激光加工制造技術(shù)備受矚目，對軌道制造工藝水平的提升起著(zhù)極大的推動(dòng)作用。除了焊接、切割、關(guān)鍵零部件表面改性、打標、打孔及微細加工等，激光清洗也成為近年來(lái)軌道交通制造的熱門(mén)應用。

    隨著(zhù) “中國制造2025” 國家戰略實(shí)施，高速列車(chē)鋁合金車(chē)身、齒輪箱等關(guān)鍵零部件的高效、優(yōu)質(zhì)激光清洗技術(shù)成為研究熱點(diǎn)，并逐步得到工程化應用。面對軌道交通建設輕量化與高速化的趨勢，在我國產(chǎn)業(yè)升級和環(huán)境保護的大背景下，先進(jìn)且無(wú)污染的激光清洗技術(shù)具有取代大部分常規清洗方法的技術(shù)優(yōu)勢和發(fā)展趨勢。

清洗工業(yè)的“顛覆者”

   清洗作業(yè)是工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程必不可少的關(guān)鍵環(huán)節之一，對提高產(chǎn)品質(zhì)量、延長(cháng)使用壽命等具有重要作用。激光清洗是一項優(yōu)勢顯著(zhù)、應用廣泛的新型表面清潔技術(shù)。與傳統的清洗方法相比，具備清洗效果好、控制精度高、可實(shí)現遠程控制、應用范圍廣、運行成本低、無(wú)耗材免維護、不污染環(huán)境、降本增效等優(yōu)點(diǎn)。

    激光清洗技術(shù)基于效率高、效果佳、非接觸、無(wú)損傷、綠色環(huán)保等突出優(yōu)勢，與傳統清洗劑、超聲波和機械式清洗形成鮮明對比，自20世紀60年代提出以來(lái)，受到國內外工程技術(shù)人員的青睞。經(jīng)過(guò)五十余年發(fā)展，基礎研究及配套設備開(kāi)發(fā)日趨成熟。

    作為一種先進(jìn)技術(shù)，激光清洗被認為是清洗工業(yè)的“顛覆者”。激光清洗技術(shù)適用范圍非常廣，在工業(yè)發(fā)展中的應用價(jià)值潛力巨大，尤其在高端制造業(yè)領(lǐng)域已部分實(shí)現工業(yè)化，如半導體、海洋裝備、汽車(chē)制造、航空航天、高鐵運輸等。

    在國家大力推進(jìn)制造業(yè)轉型升級的大背景下，傳統的清洗方法已無(wú)法滿(mǎn)足工業(yè)領(lǐng)域的應用需求，特別是高精尖應用領(lǐng)域，先進(jìn)的激光清洗技術(shù)越來(lái)越受到重視。如今，先進(jìn)制造業(yè)已成為國際競爭的制高點(diǎn)，發(fā)展激光清洗技術(shù)對我國軌道交通裝備國際競爭力的大幅提升、經(jīng)濟和社會(huì )的發(fā)展具有非常重要的戰略意義。
 
傳統鐵軌清洗方案

    中國鐵路軌道主要使用的原料是高錳鋼，這是一種具有良好抗磨性與耐磨性的合金鋼，能夠有效抵抗沖擊性磨損。由于軌道常年暴露在空氣中，并且需要面對風(fēng)吹雨淋的自然環(huán)境，因此，軌道生銹一直是軌道養護工作中常見(jiàn)的問(wèn)題。為了保障列車(chē)平穩運行，鐵道部門(mén)會(huì )定期進(jìn)行軌道除銹工作。
    當前軌道除銹主要依靠打磨除銹，包括人工打磨除銹和使用大型鐵軌除銹打磨機兩種方式。人工打磨除銹是目前鐵軌維護保養的主要方式，但其勞動(dòng)強度大，作業(yè)難度高，工作效率低。

    大型鐵軌除銹打磨機相較人工打磨除銹效率更高，但除銹設備體積大，使用時(shí)需要自帶發(fā)電機，通過(guò)牽引機車(chē)帶動(dòng)在鐵路上運行，因此，使用大型鐵軌除銹打磨機作業(yè)前需要提請運輸計劃，現場(chǎng)作業(yè)時(shí)占用線(xiàn)路影響行車(chē)運輸，單次清洗成本高，對鐵軌周?chē)�環(huán)境有較大影響。

此外，傳統打磨除銹還有以下幾個(gè)問(wèn)題：

1.深度打磨，保證了鐵軌清潔度，但有可能破壞鋼軌表面弧面形貌，影響乘客乘車(chē)舒適性；

2.減小打磨量，保護弧面形貌，導致銹蝕殘留嚴重，埋下巨大安全隱患；

3.打磨清洗需消耗大量砂輪耗材，成本昂貴，清洗過(guò)程中易產(chǎn)生揚塵，造成嚴重環(huán)境污染的同時(shí)，對養護工人健康產(chǎn)生巨大的危害；

4.工作效率低下，清洗周期長(cháng)，并將因此產(chǎn)生較高的人力成本和運輸調度成本。
 
激光清洗的創(chuàng )新應用

    軌道交通裝備檢修維保過(guò)程中，存在大量需要清洗的部件。安裝或懸掛于車(chē)體外的關(guān)鍵部件，如車(chē)軸、齒輪箱、制動(dòng)盤(pán)、受電弓等需要去除油污、銹蝕、油漆等污物。由于污物種類(lèi)多，需采用不同的清洗方法，甚至拆解部件，清洗流程長(cháng)。傳統清洗方法包括噴砂、機械打磨、高壓水射流、化學(xué)試劑清洗、超聲波清洗。這些清洗存在損傷基體、工作環(huán)境較差、產(chǎn)生污染、清洗時(shí)間長(cháng)、部分位置清洗不徹底以及清洗成本高等問(wèn)題。

與傳統清洗方式相比，激光清洗軌道優(yōu)勢主要體現在以下幾個(gè)方面：

1. 更安全：激光清洗設備可以實(shí)現清洗光源自適應鋼軌弧面形貌，最大程度減少基材損壞，在提高清潔程度的同時(shí)延長(cháng)軌道使用壽命；

2.更環(huán)保：激光清洗設備在清洗過(guò)程中不會(huì )產(chǎn)生粉塵污染，綠色環(huán)保；

3.更便捷：激光清洗設備可實(shí)現單人操作，或配合機器人集成工作，避免額外申請鐵路運輸計劃，進(jìn)一步提高工作效率，降低清洗成本。

激光清洗是異于以往傳統清洗工藝的新技術(shù)，因其綠色節能環(huán)保受到了越來(lái)越多的關(guān)注，其在軌道交通行業(yè)有著(zhù)非常重要的應用前景。
激光清洗技術(shù)在軌道交通領(lǐng)域的應用雖然處于起步階段，但市場(chǎng)前景廣闊，推廣意義重大。隨著(zhù)軌道客車(chē)制造水平的提升和“中國制造2025”的實(shí)施，激光加工技術(shù)已成為未來(lái)高端裝備制造不可或缺的技術(shù)手段。激光清洗作為激光加工技術(shù)的重要分支，以其優(yōu)質(zhì)、高效、智能的工程特點(diǎn)，降低了產(chǎn)品制造成本，提升了產(chǎn)線(xiàn)的自動(dòng)化水平，滿(mǎn)足企業(yè)轉型升級需求，契合國家綠色發(fā)展理念，必將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟和社會(huì )效益。
文稿：編輯鐘鳴