1. רקע מחקר
עם היישום של אלומיניום וסגסוגות מגנזיום חומרים וחומרים מרוכבים בתעשיית ייצור מטוסים, הביצועים של המטוס, במיוחד את מהירות המעוף, שופרה מאוד, דרישות גבוהות יותר הושמו על הביצועים של ציפוי מטוס העור, כגון כמו המטוס מול הרוח ואת המטוס.
כנפיים דורשות עמידות טמפרטורה גבוהה יותר, עמידות UV, התנגדות להקפיא להפשיר מחזורים, עמידות שחיקה, ועמידות בפני גשם, וכו ', ולכן יש ציפוי על פני המטוס תהליך ציפוי העור ואת הביצועים ציפוי הביקוש גבוה מאוד.
כאשר העור מטוס צבוע, הוא חייב לשקול את ההתאמה של פריימר, topcoat ו המצע. לפני הציור, את פני השטח של העור המטוס צריך להיות pretreated. השיטה טיפול פני השטח לא ניתן להשתמש כדי לשפר את הידבקות על ידי sandblasting. בדרך כלל, אנודיזציה חומצה כרומית, טיפול חמצון ארודין ואת תחל phosphating נבחרים בדרך כלל. שיטות טיפול. לאחר טיפול פני השטח, יש צורך מעיל את פני השטח של המטוס עם פריימר. עבור העור מטוס, פריימר צריך להיות הדבקה טובה לעור המטוס, עמידות בפני קורוזיה מעולה, עמידות בחום, התנגדות השפעה, גמישות ועמידות שמן נוזלי למכונה, וזה צריך להיות גם עם לסיים את המטוס. צריך להיות התאמה טובה. כיום, מגוון רחב של primers העור המשמשים מטוסים הם primers אפוקסי, primers אקריליק, ויניל כלור פריימרים פוליאוריטן פריימרים. לאחר שכבת תחל מוחלת, מעיל עליון מיוחד בעל ביצועים גבוהים מוחל על פני השטח של עור המטוס, בעיקר כולל ציפוי פנולי, ציפוי אלקייד, ציפוי אפוקסי וציפויי פלואורוקרבון.
נזק על פני השטח של המטוס או תחזוקה רגילה כל כמה שנים (בדרך כלל 4 עד 6 שנים) דורש ציפוי הישן כדי להסיר ציפוי חדש להחיל שוב. בשנים האחרונות, עם ההתפתחות המהירה של תעשיית התעופה, מספר מטוסי נוסעים, מטוסי תובלה ומטוסי קרב הולך וגדל. הסרת צבע על פני העור היא לעתים קרובות אחת הבעיות repainting. הוצאו טכנולוגיות שונות להסרת צבע.
2. סקירה של טכניקות הסרת צבע מסורתיים
כיום, ישנם בעיקר שלושה סוגים של שיטות ניקוי מסורתיות:
(1) שיטת ניקוי מכני, אשר משתמשת גירוד, ניגוב, צחצוח או sandblasting כדי להשיג את המטרה של הסרת עפר על פני השטח;
(2) שיטת ניקוי כימי רטוב, אשר משתמשת סוכן ניקוי אורגני, על ידי תרסיס, מקלחת או בתדירות גבוהה רטט כדי להסיר שמן ושאר קבצים מצורפים;
(3) שיטת ניקוי קולי, השיטה היא לשים חלקים למים או ממיסים אורגניים, השימוש קולי רטט אפקט ניקוי לכלוך.
להסרת ציפוי על עורות מטוסים, שיטות ניקוי מסורתיות מתאימות הן ניקוי מכני ושיטות ניקוי כימי רטוב. השיטה המכנית פשוטה והפעולה גמישה, אבל עוצמת העבודה גדולה, זיהום הרעש רציני, והלכלוך המופרד מפני השטח הוא בקלות מחדש adsorbed על משטח נקי כדי ליצור זיהום משני. יתר על כן, אם תהליך הפעולה לא נבחר כראוי, יהיה קשה לשמור על הדיוק של משטח טיהור, וזה גם יגרום נזק קבוע על פני השטח של הרכיבים. זה חייב להיעשות בזהירות מיוחדת בעת ניקוי העור המטוס. כדי לשפר את הדיוק, השימוש בציוד המתקדם הוא יקר מאוד. אם ניקח חול מיובש מכונה כדוגמה, העלות של מכשיר כזה הוא כמו ארה"ב 300,000 $. העלות גבוהה מאוד. עבור חומרים שונים ומשטחים קשיות, את הצורה של גרגרי שוחקים את הטכנולוגיה ההפעלה (כגון לחץ הזרקת, נפח אוויר דחוס, וכו ') הם כולם מיוחדים. הדרישות והתקנות מגבילות את היקף השימוש בהן, אך גם קשה להבטיח כי משטח הניקוי לא ייפגע. בשל הצורה המיוחדת של המטוס, באמצעות ניקוי מכני הוא כמובן לא הבחירה הטובה ביותר.
שיטות ניקוי כימי רטוב הן נרחבות יותר משיטות ניקוי מכניות. זה בדרך כלל משתמש חומצה, פתרון אלקליין סוכן ניקוי מיוחד כדי להסיר את הציפוי. למרות מעכב קורוזיה מתווסף פתרון ניקוי, קשה לשלוט באופן יעיל בגלל הזמן, ואת חומצה פתרון אלקליין עדיין לגרום דרגות שונות של קורוזיה על המצע. לדוגמה, כאשר משטח המתכת הוא ניקה עם תמיסת חומצה, קורוזיה של המצע עם תמיסת חומצה מתחיל עם פירוק העור בקנה מידה פני השטח; שכן המתכת היא תהליך קורוזיה אלקטרוכימי המאופיין משקעים של מימן אטומי במהלך תהליך חומצה, כאשר אטומי המימן המיוצרים על ידי המתכת במהלך תהליך קורוזיה לא לשלב במהירות עם אטומי מימן המרכיבים, חלק אטומי מימן יהיה מפוזר דרך משטח המתכת לתוך המתכת ולגרום embrittlement מימן. למרות עורות הלוח ואת המרכיבים המבניים העיקריים שלהם עדיין נשלט על ידי סגסוגות אלומיניום, חומרים מרוכבים משמשים יותר ויותר על מטוסי נוסעים, מטוסים הובלה, מטוס קרב מודרני. כמה חומרים מרוכבים חדשים עמידים מאוד כימיקלים. מסכן, לא מתאים לניקוי כימי. יחד עם זאת, פסולת המופרקת לאחר ניקוי כימי תגרום זיהום חמור לסביבה.
ניתן לראות כי השיטה המסורתית של הסרת צבע כבר מוגבלת מאוד בניקוי של פני השטח של העור המטוס, וזה עדיין המוצא האחרון להשתמש בו. ברור, יש צורך למצוא יעיל ומהיר "ירוק" שיטת ניקוי כדי לעמוד דיוק גבוהה, ניקיון גבוהה ולא מזיק דרישות ניקוי על פני המצע.
3. טכנולוגיית ניקוי לייזר מוחל על הסרת צבע הוא המוקד של פיתוח עתידי
לאחר כמעט ארבעה עשורים של פיתוח, טכנולוגיית לייזר הפכה מתוחכמת יותר ויותר, והוא נמצא בשימוש נרחב בייצור תעשייתי, טיפול רפואי, צבא, ובידור. טכנולוגיית ניקוי לייזר היא טכנולוגיה חדשה אשר התפתחה רק בעשורים האחרונים. המחקר הנלווה החל באמצע שנות השמונים, אך רק בתחילת שנות התשעים החלו החוקרים לשים לב אליו בהדרגה והתפתחו במהירות. הופעתה נפתחה טכנולוגיית לייזר בתעשייה. תחומים חדשים של יישום ולהיות חבר חדש של טכנולוגיית עיבוד לייזר המשפחה. כטכנולוגיה חדשה לניקוי, טכנולוגיית ניקוי הלייזר הפכה כעת לתוספת והרחבה של שיטות ניקוי מסורתיות, והיא החלה להיות מיושמת במיקרואלקטרוניקה, בנייה, תחנות כוח גרעיניות, חלל, ייצור כלי רכב, טיפול רפואי, הגנה על המורשת התרבותית ועוד שדות.
3.1 טכנולוגיית ניקוי לייזר ותכונותיו
טכנולוגיית ניקוי לייזר מתייחסת לשימוש בהקרנת קרן לייזר באנרגיה גבוהה על פני השטח של החומר, כך שמשטח הלכלוך, החלודה, החלקיקים או הציפויים מתנדפים או מקולפים באופן מיידי, כדי להשיג תהליך נקי. לעומת תהליך הניקוי המסורתי, טכנולוגיית ניקוי לייזר יש את המאפיינים הבאים:
(1) הוא ניקוי "יבש", אינו דורש נוזל ניקוי או פתרונות כימיים אחרים, לא יוביל זיהום משני, וניקיון הוא הרבה יותר גבוה בתהליך ניקוי כימי;
(2) טכנולוגיית ניקוי לייזר ממוקדת במגוון רחב של אובייקטים ניקוי, כגון חלקיקי תחמוצת שונים, חלודה, ציפוי פני השטח חומר אורגני, בעוד לא מוגבל על ידי החומר מטריקס;
(3) ניקיון מסורתי השיטה היא לעתים קרובות פעולה למרחק קצר, אשר יש כוח מכני על פני המצע וקל לפגוע במצע; וניקוי הלייזר הוא עיבוד ללא מגע, והוא יכול לבצע פעולה למרחקים ארוכים, ופרמטרים עיבוד לייזר ניתן להתאים מבלי לפגוע פני השטח של המצע. ביעילות להסיר מזהמים ולעשות משטחים מחודשת כמו חדש;
(4) ניקוי לייזר יכול להיות אוטומטי בקלות עם שיטות מודרניות;
(5) ציוד טיהור לייזר ניתן להשתמש במשך תקופה ארוכה של זמן עם עלויות תפעול נמוכות;
(6) ניקוי לייזר טכנולוגיה היא סוג של תהליך "ירוק" ניקוי, ביטול פסולת היא אבקה מוצקה, גודל קטן, קל לאחסן, בעצם הסביבה ליצור זיהום.
3.2 בחירת לייזר בעת הסרת צבע בלייזר
בעת שימוש בלייזר לניקוי, הבחירה של לייזר קשורה לעבודה ניקוי הבאים, ולכן הבחירה של לייזר הוא מאוד חשוב. כיום, ישנם סוגים רבים של לייזרים, כגון לייזרים CO2, Nd: YAG מוצק לייזרים המדינה, ו לייזרים excimer. אלה סוגים של לייזרים יכול לענות על הדרישות של ניקוי לייזר. איזה סוג של לייזר יש להשתמש תלוי במצב הספציפי. לייזרים פועמים משמשים בדרך כלל לניקוי, ולייזרים רציפה משמשים לפעמים. להסרת ציפוי (שכבת לכה), לייזרים CO2 לעבוד הכי טוב, במיוחד פעמו לייזרים CO2 לייזרים הם מבטיחים בתחום זה. עם זאת, בשל העובדה כי לייזרים CO2 לא יכול להיות מועבר על ידי סיבים אופטיים, הם מוגבלים ביישומים ניקיון מרחוק. עם זאת, השימוש לייזרים YAG או אפילו לייזרים דיודה לניקוי לייזר מספק מרחב עצום.
