激光除漆技術(shù)是高效環(huán)保、可達(dá)性好、可控性高的表面清洗技術(shù)。鋁合金材料是飛機(jī)、軌道車輛領(lǐng)域中的主要結(jié)構(gòu)材料,其表面漆定期清除過程中為了保證材料的疲勞性能鋁合金基體不能出現(xiàn)損傷現(xiàn)象。為了獲得最佳的鋁合金表面漆層的去除工藝,研究激光除漆機(jī)理、基體損傷行為以及兩者之間存在的聯(lián)系具有重要的意義。本文以激光除漆機(jī)理和基體損傷行為作為研究對象,通過高速攝像、掃描電子顯微鏡（Scanning Electron Microscopy,SEM）以及MATLAB軟件等相結(jié)合對激光除漆過程進(jìn)行研究,建立了基體損傷行為與漆層去除機(jī)理之間的關(guān)系;分析了漆層不同去除機(jī)理的優(yōu)缺點(diǎn),對激光除漆的工藝進(jìn)行了優(yōu)化,并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了工藝的合理性。通過研究表明:氟碳漆（Fluorocarbon Paint,FP）的去除機(jī)理主要有熱應(yīng)力去除、分解-燃燒去除、噴濺去除;氟碳鋁粉漆（Fluorocarbon Aluminum Paint,FAP）的去除機(jī)理主要有熱應(yīng)力去除、蒸發(fā)-沸騰去除、噴濺去除。噴濺去除機(jī)理的激光能量密度閾值明顯高于其他去除機(jī)理的激光能量密度閾值。激光除漆過程中漆層表面粗糙度增加是不可避免的,粗糙度增加將提高漆層... 

【文章來源】：蘭州理工大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

化學(xué)清洗施工圖

高壓水射流除漆主要是通過超高壓往復(fù)泵加壓使得水具有很大的速度，經(jīng)壓縮的水沖擊待去除漆層，使得漆層發(fā)生破裂去除。一般水的射流壓力值在200MPa左右時(shí)漆層去除效果較好。高壓水射流除漆的可達(dá)性要明顯高于機(jī)械刮擦除漆方法。但是，高壓水除漆過程中水資源不能循環(huán)利用，會導(dǎo)致水資源大量浪費(fèi)，更重要的是高壓水除漆過程中為了提高漆層的去除效率會在水中加入硬度較高的物質(zhì)，高硬度物質(zhì)隨高壓水沖擊去除漆層的同時(shí)很容易對基體表面造成損傷，這將導(dǎo)致基體的疲勞性能下降。因此，高壓水除漆方法也存在很多難以解決的問題。圖1.2是漆層物理去除施工圖。圖1.2物理去除施工圖1.2.3激光去除方法20世紀(jì)60年代，ArthurL.Schawlows基于激光的光熱轉(zhuǎn)換作用可以將字跡氣化的原理第一次提出“LaserEraser”的概念[30]，這是激光去除技術(shù)的雛形。隨后激光去除技術(shù)逐漸應(yīng)用到包括：文物古跡修復(fù)、儲存器模板上的微小污染物顆粒去除、金屬表面氧化膜去除等方面[31-46]，如圖1.3是激光去除技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的展示。激光除漆的方法是KatherinedeLiu等人在1995年提出的[30]。激光除漆是利用激光光子能量被漆層吸收，通過光熱轉(zhuǎn)換在漆層內(nèi)出現(xiàn)熱、力作用，破壞漆層與基體之間的結(jié)合力，使得漆層與基體出現(xiàn)分離。激光除漆技術(shù)主要依靠光束傳

鋁合金基體表面漆層激光清除機(jī)理及工藝4導(dǎo)能量，除漆過程的可控性、可達(dá)性、環(huán)保性、精度等各方面要優(yōu)于化學(xué)去除方法和物理去除方法。激光除漆過程中也借鑒激光去除技術(shù)中的激光濕式去除法，也就是在漆層去除過程中可以加入輔助液體[47]，但是在實(shí)際應(yīng)用中激光濕式去除表面形成的液態(tài)薄膜的厚度會影響去除的精度，并且去除過程中要求液態(tài)薄膜較薄，在待去除漆層表面形成相對困難，很大程度上增加了工藝流程的繁瑣性，因此工業(yè)應(yīng)用中激光干式清洗更受歡迎。圖1.3激光去除技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域展示[41-46]目前，鋁合金表面漆層激光去除技術(shù)主要是借鑒其他領(lǐng)域材料表面激光去除工藝[31-46]，導(dǎo)致鋁合金基體表面損傷行為很難控制，顯然與飛機(jī)蒙皮漆、軌道車輛車體漆層去除中對基體損傷控制的嚴(yán)格程度以及去除精度的要求不符。因此，激光除漆技術(shù)固有的優(yōu)勢在鋁合金基體表面高精度去除中發(fā)揮的作用有限。綜上所述，化學(xué)去除和物理去除機(jī)理方面的研究已經(jīng)比較透徹，漆層去除工藝較為固定，同時(shí)漆層去除過程中存在一些很難解決的問題。隨著綠色發(fā)展理念的實(shí)施，能源、環(huán)保、安全已經(jīng)愈加成為現(xiàn)代工業(yè)中的大趨勢，物理去除方法和化學(xué)去除方法中很難優(yōu)化的工藝問題和不可避免的固有劣勢使其應(yīng)用受到極大的限制。激光去除技術(shù)由于機(jī)理研究不夠透徹，工藝優(yōu)化缺乏依據(jù)，在鋁合金基體漆層的去除中并未發(fā)揮應(yīng)有的作用。1.3鋁合金基體的激光除漆機(jī)理與損傷行為研究現(xiàn)狀激光除漆技術(shù)提出于20世紀(jì)末[30,48]。目前，國內(nèi)外對鋁合金基體表面在漆層去除機(jī)理、基體損傷行為以及激光去除工藝控制方面都有研究，但是更多的集中在工藝方面。本節(jié)主要對國內(nèi)外鋁合金基體表面漆層去除的研究現(xiàn)狀進(jìn)行介紹。1.3.1漆層去除機(jī)理的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀目前，國內(nèi)外科研工?

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本文編號：3070339