随着激光技术在传统工业应用逐渐增多，修船行业正在积极探索应用激光技术替代相关工艺。激光清洗和激光熔覆，就是目前最具发展前景的两个应用领域。不过，业界人士认为，这些新技术要实现全面替代同样存在不小的困难。找准切入点，推动协同创新，是加快修船行业应用激光技术的有效途径。
激光清洗已经实现商用
据介绍，激光清洗技术是一项基于激光与物质相互作用效应的新技术。激光器发射的光束被需要进行处理的表面上的污染物层吸收。大能量的吸收形成急剧膨胀的等离子体（高度电离的不稳定气体），进而产生冲击波，冲击波使污染物变成碎片并被剔除。
友联船厂（蛇口）有限公司创新发展研究中心主任刘鹤介绍说，相比机械摩擦、化学腐蚀、喷砂、超声波等传统工业清洗工艺，激光清洗具有不损伤基材、无油污、低噪音、可实现精确定位清洗、激光源使用寿命长、无药剂和耗材、自动化程度高等特点，能够满足除锈、除漆、除油、除积碳、除氧化层附着物等修船生产需要，适用于金属、陶瓷、玻璃、复合材料等各类基材。
自2017年年初开始，为加快推进绿色修船，招商局工业集团旗下船企与激光清洗高科技企业开展战略合作，通过联合研发、知识产权共享的方式，研制船舶专用激光综合清洗系统，共同推进激光清洗技术的应用。截至2018年12月，200瓦、500瓦、1000瓦产品已经发布，实现了产品系列化、枪头系列化、出光多样化，在冷却、光纤传输、自动化配套等方面形成了丰富的定制化方案。这些设备在机电车间进行了反复试验，涵盖了20种应用场景以及8种形状零件。除碳钢深锈的清除效率较低、激光无法照射的孔腔难以清洗外，激光清洗几乎可以全部胜任其余清洗任务。
激光熔覆应用还可扩展
据上海交通大学机械与动力工程学院副教授邓琦林介绍，激光熔覆技术是通过在受损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与零件基体熔合在一起，在零件表面形成与其为冶金结合的熔覆层的技术。与电镀、喷涂工艺相比，激光熔覆修复的零件变形小、结合力强、材料选择范围广，涂层性能好，无废气、废水、废渣排放。
目前，激光熔覆技术在修船行业中主要用于柴油机、推进系统中工件和其他泵、阀、轴的修复。广州泰格激光技术有限公司高级项目经理张红亮举例说，船用曲轴形状不规则、工况复杂、造价昂贵、制造周期长，轴颈磨损、裂纹、擦伤、腐蚀、烧伤是其常见损伤。在通常的修复工艺中，降级使用（加厚瓦）会造成输出功率降低，电镀工艺不符合环保要求，喷焊工艺容易造成变形，镀铁工艺会造成不可重复修复。激光熔覆技术则不存在以上这些问题。
展望激光熔覆技术在修船中的应用，张红亮表示，激光表面改性强化、激光现场修复、激光高速熔覆、激光3D打印还有扩展的空间。例如，利用功能材料可实现工件表面性能的定制，完全改变零件的表面性能，以“再制造”理念大幅延长修复后的产品使用寿命。
协同创新加快应用步伐
应用激光技术，无疑是修船产业升级的一个重要可选项。业界人士分析，中国修船企业的外部环境发生改变，环境保护和职业健康等相关法规对修船企业的要求日趋严格。中国修船行业的环保警钟再次敲响，国内修船企业面临着巨大的环保整改压力。2017年，以安徽省为例，该省191家修船企业中，已拆除资质手续不全、设施设备陈旧、技术工艺落后的企业94家，停产退市的企业7家，而剩余的90家企业也在努力抓紧整改。
不过，应用激光技术也存在许多障碍。“只有在传统工艺无法完成修复时，船企才会想到将部件送往相关激光技术企业修理。”业界人士举例说，由于激光技术的成本高、船企业务量少且不稳定，激光熔覆的加工价格对船企来说“高不可攀”。另外，应用激光技术还需要解决一些技术问题，如提高效率、实现车间现场加工等。
