激光清洗技术经常被用于工业生产、文物保护和牙科疾病的治疗。如：在电镀、磷化、喷塑、焊接、包装、组装等工业产品时，为了保证下道工序中工件的质量，必须清除产品表面上的油脂、尘埃、锈垢、溶剂、粘合剂等污物。许多文物艺术品因环境污染和保护不力而逐渐受到锈蚀和污损，为恢复旧貌，文物表面的污垢、锈迹需要清理。
常规清洗方法有机械清洗法、化学清洗法和超声波清洗法，机械清洗法是用机械方法如刮、擦、刷、喷砂等来去除表面污物；湿法化学清洗法是利用超声波清洗剂来去除表面污物。
当前这三种清洗方式在我国清洗市场上仍然占主导地位，但在环保和高精度要求下，其应用受到很大限制。机械式清洁方法不能满足清洁程度高的清洗要求，容易损坏被清洁工件的表面积，而化学清洗方法容易造成环境污染，获得清洁度也很有限，尤其是当污垢成分复杂时，必须选用多种清洗剂反复清洗才能满足表面清洁要求。超声波清洗虽然效果很好，但是对于亚微米级污粒的清洗却无能为力，清洗槽的大小限制了零件的加工范围和复杂程度，而清洗后的工件干燥也是一大难题。
近几年来，随着人们环保意识的增强，给全球清洗行业带来了巨大的挑战，各种有利于环保的清洗技术应运而生，激光清洗技术就是其中之一。
我们所说的激光清洗技术，就是用高能激光束照射工件表面，在工件表面产生的污物、锈斑或涂层，从而快速、有效地清除清洁对象的表面附着物或表面涂层，从而达到洁净的加工过程。基于激光与物质作用作用的一种新技术，与传统的机械清洗方法、化学腐蚀清洗、液体固体强力冲击清洗、高频超声清洗相比，具有明显的优势。其效率高、速度快、成本低，对基板产生的热负荷和机械负荷小，清洗时不会造成损坏；废物可回收，无环境污染物安全可靠，不损害操作者的身心证可清除各种不同厚度、不同成分的涂膜清洁过程，实现远距离清洗过程的自动化控制。
二、激光清洗原理与方法
其特点是高方向性、单色性、高相干性和高亮度。透过镜头的聚焦，能量可以集中在极小的空间范围和时间范围内。主要利用激光的以下特点进行清洗处理：
1、激光能实现能量在时间和空间上的高度集中，对焦激光能在焦点附近产生数千度甚至几万度的高温，使污垢瞬间蒸发、气化或分解。
激光束发散角小，方向性好，激光束可通过聚光系统将其聚集成不同直径的光斑。当激光能量相同时，控制激光光斑直径不同，可调节激光能量密度，使污垢发生膨胀。由于污垢的膨胀力大于污垢对基体的吸附力，污垢便与物体表面分离。
可通过在固体表面产生超声，产生机械共振，使污垢破碎和脱落。
激光清洁技术就是利用上述激光的上述特性来实现清洁。依据被清洗基体物质和清除污垢的光学性质，将其机理划分为两类：
一种是利用清洗基材(也称为母体)与表面附着物(污物)对特定波长激光能量的吸收系数有很大差异。激光辐射能大多被表面附着物吸收，受热或汽化，或瞬间膨胀，由形成的气流带动，与物体表面分离，以达到清洁目的。由于基片对此波长的激光吸收能量很小，所以不会造成损伤。对于这种激光清洗，选择合适的波长，控制好激光能量大小，是实现安全高效清洗的关键。
另外一类清洁基片和表面附着物的激光能量吸收系数差异不大，或者基片对涂层受热形成的酸性蒸气比较敏感，或者涂层在受热后会产生有毒物质等情况下的清洗方法。这种方法一般采用高功率、高重复率的脉冲激光对清洗表面进行冲击，使部分光束转化为声波。当中下层硬面受到声波击后，回传部分与激光产生的入射声波发生干涉，产生高能波，使涂层发生小范围爆炸，涂层被压成粉末，用真空泵将涂层清除，而底层基板不会受到损伤。
在方法上分析，主要有4种清洗方法：1、采用脉冲激光直接辐射清除污染；2、激光+液膜法，即先在基体表面沉积一层液膜，再用激光辐射除污；当激光照射在液膜上时，就会急剧受热，产生爆炸性蒸发，爆炸性冲击波使污物表面的污物散失。并且与激波一起飞到被加工物体表面，以实现去污。激光+惰性气体的方法，即在激光辐射的同时，用惰性气体吹向基体表面，当污物从表面剥落后，立即被气体吹出表面，避免污物再次污染或氧化；4、利用激光将污垢散开，再用非腐蚀性的化学方法清洗。当前，一般为前3种方法。第四套方法只适用于石质文物的清洗，而一套完整的激光清洗系统包括：激光或 YAG激光、样品处理台、导光系统、控制台、辅助系统(如量热计、光束轮廓仪及其附件)。关于激光+液膜清洗方法，还有液膜沉积系统。在采用激光+情性气体清洗方法时，还应包括情性气体的进入与排除系统。
三、激光清洗的应用现状
一些古老的高级石制工艺品，如石髓、石雕，因其极其精细易损的表面结构而成为应用最早的清洗技术领域。用激光清除石质文物表面污垢具有独特的优点，它能非常精确地控制光束通过复杂表面的运动，去除污垢而又不损害文物石材。
一九九二年九月，联合国教科文组织所属的世界文化遗产保护组织为纪念组织成立二十周年，对英国亚明大教堂实施了维修工程。精美的大理石雕刻雕刻在亚明大教堂西面的圣母门上。在一年的圣母门维修工作中，维修人员利用激光，用激光清除了覆盖在大理石髓刻花纹上几厘米米厚的黑色污垢层，使大理石表面原色的色涩得以消除。
英斯布伦提尔石髓收藏品在英国一家最重要的石髓收藏机构，经过激光清洗，获得了相同的效果。利用电子显微镜观察了激光清洗石髓的表面，发现激光清洗后石头的结构没有发生变化，清洗表面光滑平整，无损伤。这种现象与用微粒喷射法(喷砂法)清洁后的表面完全不同。微粒射流法清洗后大理石表面结构，尤其是在已经存在硫酸盐结垢的大理石表面，其损伤是不可避免的。电镜观察还发现，受激光照射后，岩石材料的各种性质既没有退化也没有变化。
当前，利用激光对石灰石、大理石等高档石材料表面的污垢进行清洗是一项新的具有广阔前景的行业。激光清洗除对石材料进行清洗外，对玻璃、金属、模具、磁盘和各种微电子产品的清洗都有很好的效果，在生产汽车轮胎时，轮胎模具底部和周围的花纹需要每隔两到三周清洗一次，每隔几个月就要把整个模具彻底清洗一次。以往采用化学药水浸泡或喷砂清洗，不仅成本高、噪声大、污染严重，而且对模具表面质量也有影响。
此外，此种清洗方法无法实现在线清洗，清洗前的拆模及安装模具时间长，影响生产流水线的正常运行。采用激光技术清洗模具，可实现在线清洗作业。依据模具表面有机附着物和胶料结构的不同，清洗一组模具只需45-90分钟(包括对模具两侧零件的装卸和清洗)。因为模面能反射激光束，模具表面不会受到激光损伤。激光清洗具有高度的灵活性，完全可以为用户营代正在使用的其他方法。在国外轮胎生产线上，使用 YAG激光器实现了轮胎模具的在线清洗，并已应用于工业生产。如需清洗模具，在硫化结束时打开硫化机，将激光模具清洗系统移至硫化机前，清洗模具，无需等待模具冷却。
还应注意的是，清洗模具的时间与温度无关。操作人员将激光清洗系统头部紧贴模具，开始清洗。清洁时，激光束扫描模具表面，并从四个不同角度对模具表面进行照射，以确保各种型式的冲模清洁干净。洗完一半后，将清洗器的头移到模具的另一边清洗。当模具彻底清洗干净后，将清洗装置移到另一台需要清洗的硫化模具上。清洁后的硫化机可以立即投入生产。除了清洁模具外，工业应用还包括标记轮胎、除去制动线等部件的涂层或扁平导线上的电线。
在国外轮胎生产线上，使用 YAG激光器实现了轮胎模具的在线清洗，并已应用于工业生产。如果系统满负荷运转，用原轮胎生产厂一年清洗1500副模具计，可节省生产时间6000小时；轮胎产量可增加约3万套。不但环保，而且经济效益十分可观。
从目前来看，激光清洗技术应用于欧洲已有多年，产品尚处于起步阶段，主要是由于激光设备投资昂贵，普遍应用还有一定难度，激光清洗技术与传统清洗技术相比，具有不可比拟的优点。高效率、低成本的胎模清洗方式亟待推广，据不完全统计，我国轮胎及制品厂家数千家，年生产能力超过百万套的企业也不到2000家。年生产能力在100万套轮胎的厂家拥有上万套模具，一套模具用3周左右需要清洗一次。显然，激光清洗技术的推广应用意义重大。希望随着设备的大批量生产，激光清洗技术在轮胎模具清洗和其它清洗行业中将起到重要作用，因此具有良好的发展前景。
四、激光清洗的效益分析
本文以激光清洗胎模为例，说明激光清洗与干冰清洗相比，脱机喷砂清洗的经济效益。其显著优点是清洗速度快，劳动强度低，不磨损，操作人员不会产生危险。
不过，在设备的首期投入较高，有30-60万美元。所以工厂需要建立一个合理的投资回收计划。一个典型的 JET激光系统工厂18个月就能获得投资回收。缩短硫化工时，降低劳动成本，减少模具磨损，降低生产成本是其潜在的好处。例如，日产20000个轮胎的设备，将8个硫化机(16个模子)平均每日清洗一次的要求，假定每班清洗3台硫化机或每天清洗9台硫化机(有些工厂清洗两次)将硫化机上的两个半模具拆开脱机清洗，大约需要15小时的作业和10个小时的停机时间，如果采用激光清洗两半模具，则需要0.3小时的工作时间和3 h的停机时间，这样，一台清洗完硫化机就可以节省14 h的工作，并节省7 h的停机时间。还假定，仅进行10次清洗(5台硫化机),5次脱机清洗在模具车间进行，使用激光清洗将产生巨大的效益：每天节省70小时的作业，每天可节省70小时，那么，以每年320天的工作日计算，每年可增加22400小时的工作时间，增加11200小时的上机时间。
激光清洗设备的维修和维护费用也应该计算在内，为擦干净激光镜和清除沉积在过滤器上的残余物，每周需对装置进行30min的维护，每4周对主要部件进行60min 的检修。每6个月按照制造商的要求对装置进行常规维护并运行一次激光系统。大部分机械部件可以和激光器机架一样都有10年以上的使用寿命，一些激光部件在使用大约 300h后要求营换。这些零部件可在常规预防维修期间进行现场更换。激光装置加上其一年的保修服务。包括易损件的更换并提供典型备件，总算起来操作成本约为第小时 4-8美元。所有设备都有安装有Modem（调制调节器），这样制造商可以提供远程服务。
