1. Tło badań
Dzięki zastosowaniu materiałów z aluminium i stopów magnezu i materiałów kompozytowych w przemyśle lotniczym znacznie poprawiono osiągi samolotu, w szczególności prędkość lotu, a wyższe wymagania zostały nałożone na osiągi powłoki powłoki samolotu, takie jak jako samolot skierowany w stronę wiatru i samolotu.
Skrzydła wymagają wyższej odporności na temperaturę, odporności na promieniowanie UV, odporności na cykle zamarzania i rozmrażania, odporności na ścieranie i odporności na deszcz itp., A zatem mają powłokę na powierzchni powłoki lakierniczej samolotu i wydajność powłoki bardzo wysokie zapotrzebowanie.
Gdy powłoka samolotu jest pomalowana, musi w pełni uwzględnić dopasowanie gruntu, powłoki nawierzchniowej i podłoża. Przed malowaniem powierzchnia skóry samolotu musi zostać poddana wstępnej obróbce. Metody obróbki powierzchni nie można stosować w celu zwiększenia przyczepności przez piaskowanie. Ogólnie rzecz biorąc, zazwyczaj wybiera się anodowanie kwasem chromowym, obróbkę utleniania arodyny i gruntowanie fosforanowe. Metody leczenia. Po obróbce powierzchniowej konieczne jest pokrycie powierzchni samolotu podkładem. W przypadku powłoki samolotu, podkład powinien mieć dobrą przyczepność do powłoki samolotu, doskonałą odporność na korozję, odporność na ciepło, udarność, elastyczność i płynną odporność oleju na maszynę, a także powinien być wykończony skórą samolotu. Powinien dobrze pasować. Obecnie szeroka gama starterów do skóry stosowanych w samolotach to grunty epoksydowe, podkłady akrylowe, podkłady chlorku winylu i grunty poliuretanowe. Po naniesieniu warstwy podkładu, na powierzchnię poszycia samolotu nakłada się wysoce skuteczną specjalną powłokę ochronną, obejmującą głównie powłoki fenolowe, powłoki alkidowe, powłoki epoksydowe i powłoki fluorowęglowodorowe.
Uszkodzenie powierzchni samolotu lub normalna konserwacja co kilka lat (zwykle od 4 do 6 lat) wymaga usunięcia starej powłoki i ponownego nałożenia nowej powłoki. W ostatnich latach wraz z gwałtownym rozwojem przemysłu lotniczego wzrasta liczba samolotów pasażerskich, samolotów transportowych i myśliwców. Usuwanie farby na powierzchni skóry jest często jednym z problemów związanych z malowaniem. Pojawiły się różne technologie usuwania farby.
2. Przegląd tradycyjnych technik usuwania farby
Obecnie istnieją głównie trzy rodzaje tradycyjnych metod czyszczenia:
(1) Mechaniczna metoda czyszczenia, która wykorzystuje skrobanie, wycieranie, szczotkowanie lub piaskowanie, aby osiągnąć cel usuwania zabrudzeń powierzchniowych;
(2) Wet chemiczna metoda czyszczenia, która wykorzystuje organiczny środek czyszczący, przez spray, prysznic lub wibracje o wysokiej częstotliwości w celu usunięcia oleju i innych akcesoriów powierzchniowych;
(3) metoda czyszczenia ultradźwiękowego, metoda polega na umieszczeniu części w wodzie lub rozpuszczalnikach organicznych, wykorzystanie efektu ultradźwiękowej wibracji czyszczenia brudu.
W celu usunięcia powłok na skórze samolotu, odpowiednimi tradycyjnymi metodami czyszczenia są mechaniczne czyszczenie i mokre chemiczne metody czyszczenia. Metoda mechaniczna jest prosta, a operacja jest elastyczna, ale intensywność pracy jest duża, zanieczyszczenie hałasem jest poważne, a brud oddzielony od powierzchni jest łatwo ponownie adsorbowany na czystej powierzchni, tworząc wtórne zanieczyszczenie. Ponadto, jeśli proces operacji nie zostanie odpowiednio wybrany, trudno będzie zachować dokładność powierzchni odkażania, a także spowoduje trwałe uszkodzenie powierzchni elementów. Należy to zrobić ze szczególną ostrożnością podczas czyszczenia skóry samolotu. Aby zwiększyć dokładność, korzystanie z zaawansowanego sprzętu jest bardzo kosztowne. Przykładem jest importowana maszyna do piaskowania, koszt takiego urządzenia wynosi nawet 300 000 USD. Koszt jest bardzo wysoki. Dla różnych materiałów i powierzchni twardości, kształt ziaren ściernych i technologia pracy (np. Ciśnienie wtrysku, objętość sprężonego powietrza itp.) Są specjalne. Wymagania i przepisy ograniczają zakres ich stosowania, ale trudno również zagwarantować, że powierzchnia czyszcząca nie zostanie uszkodzona. Ze względu na specjalny kształt samolotu, używanie mechanicznego czyszczenia nie jest oczywiście najlepszym wyborem.
Metody mokrego czyszczenia chemicznego są szersze niż metody czyszczenia mechanicznego. Zasadniczo do usunięcia powłoki stosuje się kwas, roztwór zasadowy i specjalny środek czyszczący. Chociaż inhibitor korozji dodaje się do roztworu czyszczącego, trudno jest go skutecznie kontrolować ze względu na czas, a kwas i roztwór zasadowy nadal powodują różne stopnie korozji podłoża. Na przykład, gdy powierzchnia metalu jest czyszczona roztworem kwasu, korozja podłoża roztworem kwasu zaczyna się od rozpuszczenia skórki powierzchniowej; ponieważ metal jest elektrochemicznym procesem korozyjnym charakteryzującym się wytrącaniem wodoru atomowego podczas procesu trawienia kwasem, gdy atomy wodoru wytwarzane przez metal podczas procesu korozji nie łączą się szybko ze składowymi atomami wodoru, część atomów wodoru ulegnie dyfuzji przez metalową powierzchnię do metalu i powodować kruchość wodorową. Chociaż skóry myśliwskie i ich główne elementy konstrukcyjne nadal są zdominowane przez stopy aluminium, materiały kompozytowe są coraz częściej stosowane w samolotach pasażerskich, samolotach transportowych i nowoczesnych samolotach myśliwskich. Niektóre nowe materiały kompozytowe są bardzo odporne na chemikalia. Słaba, nie nadaje się do czyszczenia chemicznego. Jednocześnie odpady odprowadzane po czyszczeniu chemicznym spowodują poważne zanieczyszczenie środowiska.
Można zauważyć, że tradycyjna metoda usuwania farby została znacznie ograniczona w czyszczeniu powierzchni skóry samolotu, i jest jeszcze ostatnią deską ratunku do jej użycia. Oczywiście konieczne jest znalezienie wydajnej i szybkiej "ekologicznej" metody czyszczenia w celu spełnienia wysoce precyzyjnych, czystych i nie niszczących wymogów czyszczenia na powierzchni podłoża.
3. Technologia czyszczenia laserowego stosowana do usuwania farby jest celem przyszłego rozwoju
Po prawie czterech dekadach rozwoju technologia laserowa stała się coraz bardziej wyrafinowana i była szeroko stosowana w produkcji przemysłowej, opiece medycznej, wojsku i rozrywce. Technologia czyszczenia laserowego to nowa technologia, która pojawiła się dopiero w ostatnich dziesięcioleciach. Powiązane badania rozpoczęły się w połowie lat osiemdziesiątych, ale dopiero na początku lat 90. badacze stopniowo zwracali na nie uwagę i szybko się rozwijały. Jego pojawienie się otworzyło technologię laserową w branży. Nowe obszary zastosowań i zostać nowym członkiem rodziny technologii laserowej. Jako nowa technologia czyszczenia, technologia czyszczenia laserowego stała się uzupełnieniem i rozszerzeniem tradycyjnych metod czyszczenia i zaczęła być stosowana w mikroelektronice, budownictwie, elektrowniach jądrowych, przemyśle lotniczym, przemyśle motoryzacyjnym, opiece medycznej, ochronie dziedzictwa kulturowego i innych pola.
3.1 Technologia czyszczenia laserowego i jego funkcje
Technologia czyszczenia laserowego odnosi się do zastosowania wysokoenergetycznego promieniowania laserowego na powierzchni przedmiotu obrabianego, dzięki czemu powierzchnia brudu, rdzy, cząstek lub powłok natychmiast odparowuje lub obiera, aby uzyskać czysty proces. W porównaniu z tradycyjnym procesem czyszczenia technologia czyszczenia laserowego ma następujące cechy:
(1) Jest to "suche" czyszczenie, nie wymaga płynu czyszczącego ani innych roztworów chemicznych, nie spowoduje wtórnego zanieczyszczenia, a czystość jest znacznie wyższa w procesie czyszczenia chemicznego;
(2) Technologia oczyszczania laserowego jest ukierunkowana na szeroki zakres obiektów czyszczących, takich jak różne cząsteczki tlenku, rdza, powłoka i materia organiczna na powierzchni, nie ograniczając się jednak do materiału matrycy;
(3) Tradycyjne czyszczenie Metoda jest często operacją na krótkie dystanse, która ma siłę mechaniczną na powierzchni podłoża i jest łatwa do uszkodzenia podłoża; a czyszczenie laserowe jest procesem bezkontaktowym i może wykonywać operacje dalekosiężne, a parametry przetwarzania lasera można regulować bez uszkadzania powierzchni podłoża. Skutecznie usuwaj zanieczyszczenia i odnawiaj powierzchnie jako nowe;
(4) Czyszczenie laserowe może być łatwo zautomatyzowane za pomocą nowoczesnych metod;
(5) Sprzęt do odkażania laserowego może być używany przez długi czas przy niskich kosztach operacyjnych;
(6) Czyszczenie laserowe Technologia jest rodzajem "zielonego" procesu czyszczenia, eliminując odpady to stały proszek, niewielkie rozmiary, łatwe do przechowywania, zasadniczo środowisko powoduje zanieczyszczenie.
3.2 Wybór lasera podczas usuwania farby z lasera
Podczas używania lasera do czyszczenia wybór lasera jest związany z późniejszym czyszczeniem, dlatego wybór lasera jest niezwykle ważny. Obecnie istnieje wiele rodzajów laserów, takich jak lasery CO2, lasery półprzewodnikowe Nd: YAG i lasery ekscymerowe. Tego rodzaju lasery mogą spełniać wymagania czyszczenia laserowego. Rodzaj używanego lasera zależy od konkretnej sytuacji. Lasery impulsowe są powszechnie używane do czyszczenia, a czasami stosuje się lasery ciągłe. W celu usunięcia powłoki (warstwy lakieru) najlepiej sprawdzają się lasery CO2, zwłaszcza lasery TEA CO2 obiecujące w tym obszarze. Jednak ze względu na to, że lasery CO2 nie mogą być transportowane za pomocą światłowodów, są one ograniczone w zastosowaniach do zdalnego czyszczenia. Jednak zastosowanie laserów YAG, a nawet laserów diodowych do czyszczenia laserowego zapewnia ogromną przestrzeń.
