隨著激光技術在傳統工業應用逐漸增多，修船行業正在積極探索應用激光技術替代相關工藝。激光清洗和激光熔覆，就是目前最具發展前景的兩個應用領域。不過，業界人士認為，這些新技術要實現全面替代同樣存在不小的困難。找準切入點，推動協同創新，是加快修船行業應用激光技術的有效途徑。
激光清洗已經實現商用
據介紹，激光清洗技術是一項基于激光與物質相互作用效應的新技術。激光器發射的光束被需要進行處理的表面上的污染物層吸收。大能量的吸收形成急劇膨脹的等離子體（高度電離的不穩定氣體），進而產生沖擊波，沖擊波使污染物變成碎片并被剔除。
友聯船廠（蛇口）有限公司創新發展研究中心主任劉鶴介紹說，相比機械摩擦、化學腐蝕、噴砂、超聲波等傳統工業清洗工藝，激光清洗具有不損傷基材、無油污、低噪音、可實現精確定位清洗、激光源使用壽命長、無藥劑和耗材、自動化程度高等特點，能夠滿足除銹、除漆、除油、除積碳、除氧化層附著物等修船生產需要，適用于金屬、陶瓷、玻璃、復合材料等各類基材。
自2017年年初開始，為加快推進綠色修船，招商局工業集團旗下船企與激光清洗高科技企業開展戰略合作，通過聯合研發、知識產權共享的方式，研制船舶專用激光綜合清洗系統，共同推進激光清洗技術的應用。截至2018年12月，200瓦、500瓦、1000瓦產品已經發布，實現了產品系列化、槍頭系列化、出光多樣化，在冷卻、光纖傳輸、自動化配套等方面形成了豐富的定制化方案。這些設備在機電車間進行了反復試驗，涵蓋了20種應用場景以及8種形狀零件。除碳鋼深銹的清除效率較低、激光無法照射的孔腔難以清洗外，激光清洗幾乎可以全部勝任其余清洗任務。
激光熔覆應用還可擴展
據上海交通大學機械與動力工程學院副教授鄧琦林介紹，激光熔覆技術是通過在受損的零件表面添加新的合金粉末，并利用高能密度的激光束使之與零件基體熔合在一起，在零件表面形成與其為冶金結合的熔覆層的技術。與電鍍、噴涂工藝相比，激光熔覆修復的零件變形小、結合力強、材料選擇范圍廣，涂層性能好，無廢氣、廢水、廢渣排放。
目前，激光熔覆技術在修船行業中主要用于柴油機、推進系統中工件和其他泵、閥、軸的修復。廣州泰格激光技術有限公司高級項目經理張紅亮舉例說，船用曲軸形狀不規則、工況復雜、造價昂貴、制造周期長，軸頸磨損、裂紋、擦傷、腐蝕、燒傷是其常見損傷。在通常的修復工藝中，降級使用（加厚瓦）會造成輸出功率降低，電鍍工藝不符合環保要求，噴焊工藝容易造成變形，鍍鐵工藝會造成不可重復修復。激光熔覆技術則不存在以上這些問題。
展望激光熔覆技術在修船中的應用，張紅亮表示，激光表面改性強化、激光現場修復、激光高速熔覆、激光3D打印還有擴展的空間。例如，利用功能材料可實現工件表面性能的定制，完全改變零件的表面性能，以“再制造”理念大幅延長修復后的產品使用壽命。
協同創新加快應用步伐
應用激光技術，無疑是修船產業升級的一個重要可選項。業界人士分析，中國修船企業的外部環境發生改變，環境保護和職業健康等相關法規對修船企業的要求日趨嚴格。中國修船行業的環保警鐘再次敲響，國內修船企業面臨著巨大的環保整改壓力。2017年，以安徽省為例，該省191家修船企業中，已拆除資質手續不全、設施設備陳舊、技術工藝落后的企業94家，停產退市的企業7家，而剩余的90家企業也在努力抓緊整改。
不過，應用激光技術也存在許多障礙。“只有在傳統工藝無法完成修復時，船企才會想到將部件送往相關激光技術企業修理。”業界人士舉例說，由于激光技術的成本高、船企業務量少且不穩定，激光熔覆的加工價格對船企來說“高不可攀”。另外，應用激光技術還需要解決一些技術問題，如提高效率、實現車間現場加工等。
