1. Фон исследования
Благодаря применению материалов из алюминиевых и магниевых сплавов и композиционных материалов в авиационной промышленности характеристики летательного аппарата, особенно скорость полета, значительно улучшились, и к качеству покрытия кожи летательного аппарата предъявляются более высокие требования, такие как как самолет против ветра и самолета.
Крылья требуют более высокой термостойкости, устойчивости к ультрафиолетовому излучению, устойчивости к циклам замерзания-оттаивания, устойчивости к истиранию, устойчивости к дождю и т. Д., И, следовательно, имеют покрытие на поверхности процесса нанесения покрытия самолета и очень высокие эксплуатационные характеристики покрытия.
Когда кожа самолета окрашена, она должна полностью учитывать соответствие грунтовки, верхнего слоя и подложки. Перед покраской поверхность самолета необходимо предварительно обработать кожей. Метод обработки поверхности не может быть использован для улучшения адгезии путем пескоструйной обработки. Обычно выбирают анодирование хромовой кислоты, обработку окислением ародина и фосфатирующий праймер. Методы лечения. После обработки поверхности необходимо покрыть поверхность самолета грунтовкой. Для обшивки самолета грунтовка должна иметь хорошую адгезию к обшивке самолета, отличную коррозионную стойкость, термостойкость, ударопрочность, эластичность и устойчивость к воздействию жидких масел на машине, а также должна быть с отделкой обшивки летательного аппарата. Должен иметь хорошее соответствие. В настоящее время широкий спектр грунтовок для кожи, используемых в авиации, представляют собой эпоксидные грунты, акриловые грунты, винилхлоридные грунты и полиуретановые грунтовки. После нанесения слоя грунтовки на поверхность обшивки самолета наносится высокоэффективный специальный защитный верхний слой, в основном это фенольные, алкидные, эпоксидные и фторуглеродные покрытия.
Повреждение поверхности самолета или обычное техническое обслуживание каждые несколько лет (обычно от 4 до 6 лет) требует удаления старого покрытия и повторного нанесения нового покрытия. В последние годы, с быстрым развитием авиационной промышленности, число пассажирских самолетов, транспортных самолетов и истребителей увеличивается. Удаление краски на поверхности кожи часто является одной из проблем при перекрашивании. Появились различные технологии удаления краски.
2. Обзор традиционных методов удаления краски
В настоящее время существует в основном три вида традиционных методов очистки:
(1) Метод механической очистки, при котором для удаления грязи с поверхности используется царапание, протирание, чистка или пескоструйная обработка;
(2) метод влажной химической очистки, при котором для удаления масла и других поверхностных наслоений используется органическое чистящее средство с помощью спрея, душа или высокочастотной вибрации;
(3) метод ультразвуковой очистки, метод состоит в том, чтобы поместить детали в воду или органические растворители, использование ультразвуковой вибрации эффект очистки грязи.
Для удаления покрытий на коже самолета подходящими традиционными методами очистки являются механическая очистка и влажная химическая очистка. Механический метод прост, а операция гибка, но интенсивность труда велика, шумовое загрязнение серьезное, и грязь, которая отделена от поверхности, легко повторно адсорбируется на чистой поверхности, образуя вторичное загрязнение. Кроме того, если рабочий процесс выбран неправильно, будет трудно поддерживать точность поверхности дезактивации, и это также приведет к необратимому повреждению поверхности компонентов. Это необходимо делать с особой тщательностью при чистке кожи самолета. Для повышения точности использование современного оборудования очень дорого. Если взять в качестве примера импортную пескоструйную машину, то стоимость такого устройства достигает 300 000 долларов США. Стоимость очень высока. Для различных материалов и поверхностей с твердостью форма абразивных зерен и технология работы (например, давление впрыска, объем сжатого воздуха и т. Д.) Являются особенными. Требования и правила ограничивают область их использования, но также трудно гарантировать, что чистящая поверхность не будет повреждена. Из-за особой формы самолета, использование механической очистки, очевидно, не лучший выбор.
Методы влажной химической очистки являются более обширными, чем методы механической очистки. Обычно для удаления покрытия используются кислота, щелочной раствор и специальный чистящий агент. Хотя ингибитор коррозии добавлен в очищающий раствор, его трудно эффективно контролировать из-за времени, а кислотный и щелочной раствор по-прежнему вызывают различные степени коррозии подложки. Например, когда поверхность металла очищается раствором кислоты, коррозия подложки раствором кислоты начинается с растворения поверхностного слоя накипи; поскольку металл представляет собой процесс электрохимической коррозии, характеризующийся выделением атомарного водорода в процессе кислотного травления, когда атомы водорода, образующиеся в металле в процессе коррозии, не быстро соединяются с составляющими атомами водорода, некоторые из атомов водорода будут диффундировать через поверхность металла в металл и вызвать водородное охрупчивание. Хотя в шкурах истребителей и их основных конструктивных элементах по-прежнему преобладают алюминиевые сплавы, композитные материалы все чаще используются на пассажирских самолетах, транспортных самолетах и современных истребителях. Некоторые новые композитные материалы очень устойчивы к химическим веществам. Плохо, не подходит для химической очистки. В то же время отходы, сбрасываемые после химической очистки, могут стать причиной серьезного загрязнения окружающей среды.
Можно видеть, что традиционный метод удаления краски был значительно ограничен при очистке поверхности обшивки самолета, и он все еще является последним средством его использования. Очевидно, что необходимо найти эффективный и быстрый «зеленый» способ очистки, отвечающий требованиям высокой точности, высокой чистоты и не повреждающей очистки поверхности подложки.
3. Технология лазерной очистки, применяемая для удаления краски, является целью будущего развития.
После почти четырех десятилетий развития лазерные технологии стали все более изощренными и широко использовались в промышленном производстве, медицине, военном деле и в сфере развлечений. Технология лазерной очистки - это новая технология, которая появилась только в последние десятилетия. Соответствующие исследования начались в середине 1980-х годов, но только в начале 1990-х годов исследователи постепенно обратили на это внимание и быстро развивались. Его появление открыло лазерную технологию в промышленности. Новые области применения и стать новым членом семейства технологий лазерной обработки. В качестве новой технологии очистки технология лазерной очистки в настоящее время стала дополнением и расширением традиционных методов очистки и стала применяться в микроэлектронике, строительстве, на атомных электростанциях, в аэрокосмической промышленности, автомобилестроении, медицине, охране культурного наследия и других поля.
3.1 Технология лазерной очистки и ее особенности
Технология лазерной очистки относится к применению высокоэнергетического лазерного излучения на поверхности заготовки, так что поверхность от грязи, ржавчины, частиц или покрытий мгновенно испаряется или отслаивается, чтобы добиться чистого процесса. По сравнению с традиционным процессом очистки технология лазерной очистки имеет следующие характеристики:
(1) Это «сухая» чистка, не требующая чистящей жидкости или других химических растворов, не приведет к вторичному загрязнению, а чистота значительно выше в процессе химической чистки;
(2) Технология лазерной очистки предназначена для широкого спектра объектов очистки, таких как различные оксидные частицы, ржавчина, покрытие и органические вещества на поверхности, но не ограничивается материалом матрицы;
(3) Традиционная очистка Этот метод часто представляет собой операцию на небольшом расстоянии, которая оказывает механическое воздействие на поверхность подложки и легко повреждает подложку; и лазерная очистка представляет собой бесконтактную обработку и может выполнять операцию на большом расстоянии, и параметры лазерной обработки можно регулировать, не повреждая поверхность подложки. Эффективно удаляйте загрязнения и обновляйте поверхности как новые;
(4) Лазерная очистка может быть легко автоматизирована с помощью современных методов;
(5) Оборудование для лазерной дезактивации может использоваться в течение длительного периода времени с низкими эксплуатационными расходами;
(6) Технология лазерной очистки - это своего рода «зеленый» процесс очистки, при котором отходы удаляются в виде твердого порошка, небольшого размера, легко хранятся, в основном, загрязнение окружающей среды.
3.2 Выбор лазера при лазерном удалении краски
При использовании лазера для чистки выбор лазера связан с последующей очисткой, поэтому выбор лазера крайне важен. В настоящее время существует много типов лазеров, таких как CO2-лазеры, твердотельные лазеры Nd: YAG и эксимерные лазеры. Эти виды лазеров могут соответствовать требованиям лазерной очистки. Какой тип лазера следует использовать, зависит от конкретной ситуации. Импульсные лазеры обычно используются для очистки, а иногда используются непрерывные лазеры. Для удаления покрытия (лакового слоя) лучше всего работают CO2-лазеры, особенно перспективны импульсные TEA-CO2-лазеры в этой области. Однако из-за того, что CO2-лазеры нельзя транспортировать по оптическим волокнам, они ограничены в применениях для дистанционной очистки. Тем не менее, использование лазеров YAG или даже диодных лазеров для лазерной очистки обеспечивает огромное пространство.
