1. Ozadje raziskav
Z uporabo materialov iz aluminijeve in magnezijeve zlitine ter kompozitnih materialov v letalski industriji se je zmogljivost letala, zlasti hitrost letenja, močno izboljšala, in višje zahteve so bile postavljene na zmogljivost prevleke za kožo zrakoplova, npr. letalo, ki je obrnjeno proti vetru in letalu.
Wings zahtevajo višjo temperaturno odpornost, UV odpornost, odpornost na cikluse zmrzovanja in odtaljevanja, odpornost proti obrabi in odpornost na dež, itd.
Ko je koža zrakoplova pobarvana, mora v celoti upoštevati primerjavo temeljnega premaza, pokrivnega premaza in podlage. Pred slikanjem je potrebno predhodno obdelati površino kože zrakoplova. Metode površinske obdelave ni mogoče uporabiti za izboljšanje oprijema s peskanjem. Na splošno se na splošno izbere anodizacija kromove kisline, arodinska oksidacijska obdelava in fosfatirni osnovni premaz. Metode zdravljenja. Po površinski obdelavi je potrebno površino letala premazati s temeljnim premazom. Za kožo zrakoplova mora biti temeljni premaz dober oprijem na kožo zrakoplova, odlična odpornost proti koroziji, odpornost na toploto, odpornost na udarce, elastičnost in odpornost na tekoče olje na stroj, prav tako pa mora biti tudi s površino kože. Moral bi imeti dobro ujemanje. Trenutno je v zrakoplovu uporabljen širok spekter temeljnih premazov za kožo, ki so epoksidni primerji, akrilne plošče, vinilkloridni temeljni premazi in poliuretanski temeljni premazi. Po nanosu sloja temeljnega premaza se na površino kože nanaša visokozmogljiv poseben zaščitni pokrivni premaz, ki vključuje predvsem fenolne prevleke, alkidne prevleke, epoksidne premaze in fluorokarbonske premaze.
Poškodba površine zrakoplova ali normalno vzdrževanje vsakih nekaj let (običajno 4 do 6 let) zahteva odstranitev stare prevleke in ponovno nanos premaza. V zadnjih letih se je s hitrim razvojem letalske industrije povečalo število potniških letal, transportnih letal in lovskih letal. Odstranjevanje barve na površini kože je pogosto eden od problemov pri prebarvanju. Pojavile so se različne tehnologije odstranjevanja barve.
2. Pregled tradicionalnih tehnik odstranjevanja barve
Trenutno obstajajo tri vrste tradicionalnih metod čiščenja:
(1) Mehanska metoda čiščenja, ki uporablja strganje, brisanje, ščetkanje ali peskanje, da se doseže namen odstranjevanja površinske umazanije;
(2) Mokra kemična čistilna metoda, ki uporablja organsko čistilno sredstvo, s pršenjem, tušem ali visokofrekvenčnimi vibracijami za odstranjevanje olja in drugih površinskih priključkov;
(3) metoda ultrazvočno čiščenje, metoda je, da se deli v vodo ali organska topila, uporaba ultrazvočne vibracije učinek čiščenje umazanije.
Za odstranjevanje premazov na kožah zrakoplovov so primerne tradicionalne metode čiščenja mehansko čiščenje in metode kemičnega čiščenja. Mehanska metoda je enostavna in operacija je prilagodljiva, vendar je intenzivnost dela velika, obremenitev s hrupom je resna, umazanija, ki je ločena od površine, pa se zlahka ponovno adsorbira na čisto površino, da nastane sekundarno onesnaženje. Še več, če postopek obdelave ni pravilno izbran, bo težko vzdrževati točnost dekontaminacijske površine in bo povzročilo tudi trajno poškodbo površine komponent. To morate storiti s posebno pozornostjo pri čiščenju kože. Za izboljšanje natančnosti je uporaba napredne opreme zelo draga. Če vzamemo na primer uvoženi peskalni stroj, je cena take naprave celo 300.000 USD. Stroški so izredno visoki. Za različne materiale in trdote je oblika abrazivnih zrn in tehnologija delovanja (npr. Tlak vbrizgavanja, količina komprimiranega zraka itd.) Posebna. Zahteve in predpisi omejujejo obseg njihove uporabe, vendar je tudi težko zagotoviti, da se čistilna površina ne poškoduje. Zaradi posebne oblike letala uporaba mehanskega čiščenja očitno ni najboljša izbira.
Metode z mokrim kemičnim čiščenjem so obsežnejše od metod mehanskega čiščenja. Običajno uporablja kislo, alkalno raztopino in posebno čistilno sredstvo za odstranjevanje premaza. Čeprav je korozijski inhibitor dodan v čistilno raztopino, ga je težko učinkovito nadzorovati zaradi časa, kislinska in alkalna raztopina pa še vedno povzročata različno stopnjo korozije substrata. Na primer, ko kovinsko površino očistimo s kislo raztopino, se korozija substrata z raztopino kisline začne z raztapljanjem površinske lupine kože; ker je kovinski elektrokemijski proces korozije, za katerega je značilen obarjanje atomskega vodika med procesom jedkanja s kislino, ko se atomi vodika, ki jih proizvaja kovina med procesom korozije, ne kombinirajo hitro s sestavnimi atomi vodika, bodo nekateri atomi vodika razpršeni skozi kovinsko površino v kovino in povzroči vodikovo krhkost. Čeprav lovske kože in njihove glavne strukturne komponente še vedno prevladujejo aluminijeve zlitine, se kompozitni materiali vedno bolj uporabljajo na potniških letalih, transportnih letalih in sodobnih lovskih letalih. Nekateri novi kompozitni materiali so zelo odporni na kemikalije. Slabo, ni primerno za kemično čiščenje. Istočasno bodo odpadki, ki se odvajajo po kemičnem čiščenju, povzročili resno onesnaževanje okolja.
Vidimo lahko, da je bila tradicionalna metoda odstranjevanja barve močno omejena pri čiščenju površine kože zrakoplova in je še vedno zadnja možnost za njeno uporabo. Očitno je, da je treba poiskati učinkovito in hitro »zeleno« čiščenje, da se izpolnijo visoke natančnosti, visoke čistosti in neškodljivih čistilnih zahtev na površini podlage.
3. Tehnologija laserskega čiščenja, ki se uporablja za odstranjevanje barve, je v središču prihodnjega razvoja
Po skoraj štirih desetletjih razvoja je laserska tehnologija postala vse bolj prefinjena in se pogosto uporablja v industrijski proizvodnji, medicinski oskrbi, vojski in zabavi. Tehnologija laserskega čiščenja je nova tehnologija, ki se je pojavila šele v zadnjih desetletjih. S tem povezane raziskave so se začele sredi osemdesetih let prejšnjega stoletja, vendar so raziskovalci šele na začetku devetdesetih let na to postali pozorni in se hitro razvijali. Njen nastanek je v industriji odprl lasersko tehnologijo. Nova področja uporabe in postala nova članica družine laserskih procesnih tehnologij. Kot nova tehnologija čiščenja je tehnologija laserskega čiščenja postala dodatek in razširitev tradicionalnih metod čiščenja, začela pa se je uporabljati tudi v mikroelektroniki, gradbeništvu, jedrskih elektrarnah, letalski industriji, avtomobilski proizvodnji, medicinski oskrbi, zaščiti kulturne dediščine in drugih polja.
3.1 Tehnologija laserskega čiščenja in njene značilnosti
Tehnologija laserskega čiščenja se nanaša na uporabo obsežnega obsevanja z laserskim žarkom na površini obdelovanca, tako da je površina umazanije, rje, delcev ali premazov takoj izhlapela ali luščena, da se doseže čist proces. V primerjavi s tradicionalnim postopkom čiščenja ima tehnologija laserskega čiščenja naslednje značilnosti:
(1) To je "suho" čiščenje, ne potrebuje čistilne tekočine ali drugih kemičnih raztopin, ne bo povzročilo sekundarnega onesnaženja, čistoča pa je mnogo večja v procesu kemičnega čiščenja;
(2) Tehnologija laserskega čiščenja je namenjena številnim čistilnim predmetom, kot so različni delci oksidov, rja, premaz in površinska organska snov, medtem ko material za matriks ni omejen;
(3) Tradicionalno čiščenje Metoda je pogosto operacija na kratkih razdaljah, ki ima mehansko silo na površino podlage in jo je lahko poškodovati; in lasersko čiščenje je brezkontaktna obdelava in lahko izvede operacijo na dolge razdalje, parametre laserske obdelave pa lahko prilagodimo, ne da bi poškodovali površino substrata. Učinkovito odstranite onesnaževalce in obnovite površine kot nove;
(4) Lasersko čiščenje je mogoče z avtomatizacijo z modernimi metodami;
(5) oprema za lasersko dekontaminacijo se lahko uporablja dolgo časa z nizkimi obratovalnimi stroški;
(6) Lasersko čiščenje Tehnologija je neke vrste "zeleni" proces čiščenja, odstranjevanje odpadkov je trden prah, majhnost, enostavna za shranjevanje, v bistvu okolje ustvarja onesnaževanje.
3.2 Izbira laserja pri laserski odstranitvi barve
Pri uporabi laserja za čiščenje je izbira laserja povezana z naknadnim čiščenjem, zato je izbira laserja izjemno pomembna. Trenutno obstaja veliko vrst laserjev, kot so CO2 laserji, Nd: YAG polprevodniški laserji in excimer laserji. Te vrste laserjev lahko izpolnijo zahteve laserskega čiščenja. Katero vrsto laserja je treba uporabiti, je odvisno od specifične situacije. Za čiščenje se običajno uporabljajo impulzni laserji, včasih pa se uporabljajo tudi neprekinjeni laserji. Za odstranitev prevleke (sloj laka) najbolje delujejo laserji CO2, zlasti pulzirajoči TEA CO2 laserji so obetavni na tem področju. Vendar zaradi dejstva, da CO2 laserjev ni mogoče prenašati z optičnimi vlakni, so ti omejeni v aplikacijah za daljinsko čiščenje. Vendar pa uporaba YAG laserjev ali celo diodnih laserjev za lasersko čiščenje zagotavlja velik prostor.
