1. Onderzoeksachtergrond
Door de toepassing van aluminium- en magnesiumlegeringmaterialen en composietmaterialen in de vliegtuigbouwindustrie is de prestatie van het vliegtuig, in het bijzonder de vliegsnelheid, aanzienlijk verbeterd en zijn hogere eisen gesteld aan de prestaties van de huidbekleding van het vliegtuig, zoals als het vliegtuig naar de wind en het vliegtuig.
Vleugels vereisen een hogere temperatuurbestendigheid, UV-bestendigheid, bestendigheid tegen vries-dooi cycli, slijtvastheid en weerstand tegen regen, enz., En hebben daarom een coating op het oppervlak van het coatingproces van de vliegtuighuid en de coatingprestaties zeer hoge vraag.
Wanneer de vliegtuighuid is geverfd, moet deze volledig rekening houden met de aanpassing van primer, deklaag en substraat. Vóór het schilderij moet het oppervlak van de vliegtuighuid worden voorbehandeld. De oppervlaktebehandelingsmethode kan niet worden gebruikt om de hechting door zandstralen te verbeteren. Over het algemeen worden de chroomzuuranodisatie, de arodineoxidatiebehandeling en de fosfateringprimer in het algemeen gekozen. Behandelmethoden. Na oppervlaktebehandeling is het noodzakelijk om het oppervlak van het vliegtuig te coaten met een primer. Voor de vliegtuighuid moet de primer een goede hechting hebben op de vliegtuighuid, uitstekende corrosieweerstand, hittebestendigheid, slagvastheid, elasticiteit en weerstand tegen vloeibare olie voor de machine, en het moet ook bij de afwerking van de vliegtuighuid zijn. Moet een goede matching hebben. Op dit moment bestaat een breed scala aan huidprimers die in vliegtuigen worden gebruikt, uit epoxyprimers, acrylprimers, vinylchlorideprimers en polyurethaanprimers. Nadat een laag primer is aangebracht, wordt een hoogwaardige speciale beschermende toplaag aangebracht op het oppervlak van de vliegtuighuid, voornamelijk met inbegrip van fenolische coatings, alkydcoatings, epoxycoatings en fluorkoolstofcoatings.
Schade aan het oppervlak van het vliegtuig of normaal onderhoud om de paar jaar (normaal 4 tot 6 jaar) vereist dat de oude coating wordt verwijderd en dat er opnieuw een nieuwe coating wordt aangebracht. In de afgelopen jaren, met de snelle ontwikkeling van de luchtvaartindustrie, neemt het aantal passagiersvliegtuigen, transportvliegtuigen en straaljagers toe. Het verwijderen van verf op het oppervlak van de huid is vaak een van de problemen bij het opnieuw schilderen. Verschillende verfverwijderingstechnologieën zijn naar voren gekomen.
2. Overzicht van traditionele verfverwijderingstechnieken
Momenteel zijn er hoofdzakelijk drie soorten traditionele reinigingsmethoden:
(1) Mechanische reinigingsmethode, waarbij gebruik wordt gemaakt van schrapen, vegen, borstelen of zandstralen om oppervlaktevuil te verwijderen;
(2) Natte chemische reinigingsmethode, waarbij gebruik wordt gemaakt van organisch Reinigingsmiddel, door spuiten, douchen of hoogfrequente trillingen om olie en andere oppervlakbevestigingen te verwijderen;
(3) ultrasone reinigingsmethode, de methode is om onderdelen in water of organische oplosmiddelen, het gebruik van ultrasone trillingen effect schoonmaak vuil.
Voor het verwijderen van coatings op vliegtuighuiden zijn geschikte traditionele reinigingsmethoden mechanische reiniging en natchemische reinigingsmethoden. De mechanische methode is eenvoudig en de bediening is flexibel, maar de arbeidsintensiteit is groot, de geluidshinder is ernstig en het vuil dat van het oppervlak wordt gescheiden, wordt gemakkelijk opnieuw geadsorbeerd op het schone oppervlak om secundaire vervuiling te vormen. Bovendien, als het bedieningsproces niet correct is geselecteerd, zal het moeilijk zijn om de nauwkeurigheid van het decontaminatieoppervlak te behouden en het zal ook permanente schade aan het oppervlak van de componenten veroorzaken. Dit moet met speciale zorg gebeuren bij het reinigen van de vliegtuighuid. Om de nauwkeurigheid te verbeteren, is het gebruik van geavanceerde apparatuur erg duur. Een geïmporteerde zandschuurmachine als voorbeeld nemen, de kosten van een dergelijk apparaat is maar liefst US $ 300.000. De kosten zijn extreem hoog. Voor verschillende materialen en hardheidsoppervlakken zijn de vorm van de slijpkorrels en de bedieningstechnologie (zoals injectiedruk, persluchtvolume, enz.) Allemaal bijzonder. De eisen en voorschriften beperken de reikwijdte van hun gebruik, maar het is ook moeilijk te garanderen dat het reinigingsoppervlak niet wordt beschadigd. Vanwege de speciale vorm van het vliegtuig is mechanische reiniging natuurlijk niet de beste keuze.
Natte chemische reinigingsmethoden zijn uitgebreider dan mechanische reinigingsmethoden. Het gebruikt over het algemeen zure, alkalische oplossing en speciaal schoonmakend middel om de deklaag te verwijderen. Hoewel de corrosieremmer in de reinigingsoplossing wordt toegevoegd, is het moeilijk om effectief te regelen vanwege de tijd en de zuur en alkalische oplossing veroorzaakt nog steeds verschillende mate van corrosie van het substraat. Wanneer bijvoorbeeld het metaaloppervlak wordt gereinigd met een zure oplossing, begint de corrosie van het substraat met de zure oplossing met het oplossen van de huid van de oppervlaktelaag; aangezien het metaal een elektrochemisch corrosieproces is gekenmerkt door de precipitatie van atomaire waterstof tijdens het zuuretsproces, Wanneer de waterstofatomen geproduceerd door het metaal tijdens het corrosieproces niet snel combineren met de samenstellende waterstofatomen, zullen sommige waterstofatomen diffuus zijn door het metalen oppervlak in het metaal en waterstofbrosheid veroorzaken. Hoewel jagershuiden en hun belangrijkste structurele componenten nog steeds worden gedomineerd door aluminiumlegeringen, worden composietmaterialen in toenemende mate gebruikt op passagiersvliegtuigen, transportvliegtuigen en moderne jagers. Sommige nieuwe composietmaterialen zijn zeer goed bestand tegen chemicaliën. Slecht, niet geschikt voor chemische reiniging. Tegelijkertijd zal afval dat wordt geloosd na chemische reiniging ernstige vervuiling van het milieu veroorzaken.
Het is duidelijk dat de traditionele methode van verfverwijdering enorm beperkt is in het reinigen van het oppervlak van de vliegtuighuid, en het is nog steeds een laatste redmiddel om het te gebruiken. Het is duidelijk dat het noodzakelijk is om een efficiënte en snelle "groene" reinigingsmethode te vinden om te voldoen aan de hoge precisie, hoge reinheid en niet-beschadigende reinigingseisen op het substraatoppervlak.
3. Laserreinigingstechnologie toegepast op verfverwijdering is de focus van toekomstige ontwikkeling
Na bijna vier decennia ontwikkeling is lasertechnologie steeds geavanceerder geworden en wordt ze veel gebruikt in industriële productie, medische zorg, leger en entertainment. Laserreinigingstechnologie is een nieuwe technologie die pas de laatste decennia is ontstaan. Het gerelateerde onderzoek begon halverwege de jaren tachtig, maar pas in het begin van de jaren negentig kregen onderzoekers er geleidelijk aandacht aan en ontwikkelden zich snel. Zijn opkomst opende lasertechnologie in de industrie. Nieuwe toepassingsgebieden en een nieuw lid worden van de familie van laserverwerkingstechnologie. Als een nieuwe reinigingstechnologie is laserreinigingstechnologie nu een aanvulling en uitbreiding van traditionele reinigingsmethoden geworden en is deze nu van toepassing op micro-elektronica, constructie, kerncentrales, ruimtevaart, automobielindustrie, medische zorg, bescherming van cultureel erfgoed en andere velden.
3.1 Laserreinigingstechnologie en zijn functies
Laserreinigingstechnologie verwijst naar het gebruik van hoogenergetische laserstraalbestraling op het oppervlak van het werkstuk, zodat het oppervlak van het vuil, roest, deeltjes of coatings onmiddellijk verdampt of geschild, om een schoon proces te bereiken. Vergeleken met het traditionele reinigingsproces heeft laserreinigingstechnologie de volgende kenmerken:
(1) Het is een "droge" reiniging, vereist geen reinigingsvloeistof of andere chemische oplossingen, leidt niet tot secundaire vervuiling en de reinheid is veel hoger in het chemische reinigingsproces;
(2) De laserreinigingstechnologie is gericht op een breed scala van reinigingsobjecten, zoals verschillende oxidedeeltjes, roest, coating en oppervlakteactieve stoffen, hoewel niet beperkt door het matrixmateriaal;
(3) Traditioneel reinigen De methode is vaak een bewerking op korte afstand, die een mechanische kracht op het substraatoppervlak heeft en gemakkelijk het substraat kan beschadigen; en de laserreiniging is een contactloze bewerking, en kan een bewerking over lange afstanden uitvoeren, en de parameters voor laserverwerking kunnen worden aangepast zonder het oppervlak van het substraat te beschadigen. Verwijder effectief verontreinigingen en maak oppervlakken vernieuwd als nieuw;
(4) Laserreiniging kan eenvoudig worden geautomatiseerd met moderne methoden;
(5) Laserontsmettingsapparatuur kan gedurende een lange periode worden gebruikt met lage bedrijfskosten;
(6) Laserreinigingstechnologie is een soort van "groen" reinigingsproces, waarbij het afval wordt geëlimineerd als een vast poeder, klein formaat, gemakkelijk te bewaren, in feite veroorzaakt de omgeving vervuiling.
3.2 Selectie van laser bij laserverwijdering
Bij het gebruik van een laser voor reiniging, is de laserkeuze gerelateerd aan de daaropvolgende reinigingswerkzaamheden, dus de keuze van de laser is uitermate belangrijk. Momenteel zijn er vele soorten lasers, zoals CO2-lasers, Nd: YAG-solid-state lasers en excimeerlasers. Dit soort lasers kan voldoen aan de vereisten voor laserreiniging. Welke soort laser moet worden gebruikt, hangt af van de specifieke situatie. Gepulseerde lasers worden vaak gebruikt voor het reinigen en soms worden er continue lasers gebruikt. Voor het verwijderen van de coating (laklaag) werken CO2-lasers het best, vooral de gepulseerde TEA CO2-lasers zijn veelbelovend in dit gebied. Vanwege het feit dat CO2-lasers niet door optische vezels kunnen worden getransporteerd, zijn ze echter beperkt in toepassingen voor het reinigen op afstand. Het gebruik van YAG-lasers of zelfs diodelasers voor laserreiniging biedt echter een enorme ruimte.
