1. Antecedents de recerca
Amb l'aplicació dels materials d'aliatge d'alumini i magnesi i materials compostos en la indústria manufacturera de l'avió, s'ha millorat considerablement el rendiment de l'avió, especialment la velocitat de vol, i s'han aplicat requisits més alts en el rendiment del recobriment de la pell de l'avió. com el pla que fa al vent i avió.
Les ales requereixen una major resistència a la temperatura, resistència UV, resistència als cicles de descongelació, resistència a l'abrasió i resistència a la pluja, etc., i per tant tenen un recobriment a la superfície del procés de recobriment de la pell de l'avió i el rendiment del revestiment és molt alta.
Quan es pinta la pell de l'avió, s'ha de tenir en compte la combinació de primer, topcoat i substrat. Abans de la pintura, la superfície de la pell de l'avió ha de ser pretratada. El mètode de tractament de superfície no es pot utilitzar per millorar l'adhesió mitjançant sorra. En general, l'anodització de l'àcid cròmic, el tractament d'oxidació de l'arrònim i el cebador de fosfatació són generalment seleccionats. Mètodes de tractament. Després del tractament superficial, és necessari revestir la superfície de l'avió amb un imprimació. Per a la pell de l'avió, el primer ha de tenir una bona adhesió a la pell de l'avió, una excel·lent resistència a la corrosió, resistència a la calor, resistència a l'impacte, elasticitat i resistència al líquid oli a la màquina, i també ha de ser amb l'acabat de la pell de l'avió. Hauria de tenir una bona concordança. Actualment, una àmplia gamma d'aparells de pell utilitzats en avions són primers epoxi, primers acrílics, primers de clorur de vinil i primers de poliuretà. Després d'aplicar una capa d'imprimació, s'aplica una coberta protectora especial d'alt rendiment a la superfície de la pell de l'avió, que inclou principalment recobriments fenòlics, recobriments alquídics, recobriments epoxi i revestiments de fluorocarburs.
Els danys a la superfície de l'avió o el manteniment normal cada pocs anys (normalment de 4 a 6 anys) requereixen l'eliminació del recobriment anterior i es tornarà a aplicar el nou recobriment. En els últims anys, amb el ràpid desenvolupament de la indústria aeronàutica, el nombre d'avions de passatgers, avions de transport i avions de combat augmenta. L'eliminació de la pintura a la superfície de la pell sol ser un dels problemes de repintat. S'han produït diverses tecnologies d'eliminació de pintures.
2. Descripció general de les tècniques tradicionals de retirada de pintures
Actualment, hi ha principalment tres tipus de mètodes de neteja tradicionals:
(1) Mètode de neteja mecànica, que utilitza rascades, esbandides, raspalls o xanxes de sorra per aconseguir el propòsit d'eliminar la brutícia superficial;
(2) Mètode de neteja química humida, que utilitza un agent de neteja orgànic, per aspersió, dutxa o vibració d'alta freqüència per eliminar l'oli i altres accessoris de superfície;
(3) el mètode de neteja per ultrasons, el mètode és posar peces en aigua o dissolvents orgànics, l'ús d'efectes de vibració ultrasònics netejar la brutícia.
Per a l'eliminació de recobriments en pells d'avions, els mètodes de neteja tradicionals adequats són els mètodes de neteja mecànica i de neteja química. El mètode mecànic és senzill i l'operació és flexible, però la intensitat laboral és gran, la contaminació acústica és greu i la brutícia separada de la superfície es torna a adsorbar fàcilment a la superfície neta per formar una contaminació secundària. A més, si el procés d'operació no està seleccionat correctament, serà difícil mantenir l'exactitud de la superfície de descontaminació, i també causarà un dany permanent a la superfície dels components. Això s'ha de fer amb especial cura en netejar la pell de l'avió. Per millorar la precisió, l'ús d'equips avançats és molt costós. Prenent com a exemple una màquina de poliment de sorra importada, el cost d'aquest dispositiu és de fins a 300.000 dòlars. El cost és extremadament alt. Per a diferents materials i superfícies de duresa, la forma dels grans abrasius i la tecnologia d'operació (com la pressió d'injecció, el volum d'aire comprimit, etc.) són especials. Els requisits i les regulacions limiten l'abast del seu ús, però també és difícil garantir que la superfície de neteja no es vegi afectada. A causa de la forma especial de l'avió, l'ús de la neteja mecànica, òbviament, no és la millor opció.
Els mètodes de neteja química són més extensos que els mètodes de neteja mecànics. En general, utilitza una solució àcida, alcalina i un agent especial de neteja per eliminar el recobriment. Encara que s'afegeix l'inhibidor de la corrosió a la solució de neteja, és difícil controlar de manera eficaç a causa del temps, i la solució àcid i alcalina encara produeix diferents graus de corrosió al substrat. Per exemple, quan la superfície metàl·lica es neteja amb una solució àcida, la corrosió del substrat amb la solució àcida comença amb la dissolució de la pell de la superfície; ja que el metall és un procés de corrosió electroquímic caracteritzat per la precipitació de l'hidrogen atòmic durant el procés de gravat àcid. Quan els àtoms d'hidrogen produïts pel metall durant el procés de corrosió no es combinen ràpidament amb els àtoms d'hidrogen constituents, alguns dels àtoms d'hidrogen es difondran a través de la superfície metàl·lica al metall i causen fragilitat d'hidrogen. Encara que les pells de combat i els seus principals components estructurals continuen dominats per aliatges d'alumini, els materials compostos s'utilitzen cada vegada més en aeronaus de passatgers, aeronaus de transport i avions de combat moderns. Alguns nous materials compostos són molt resistents als productes químics. Pobres, no aptes per a la neteja química. Al mateix temps, els residus descarregats després de la neteja química provocaran una contaminació greu al medi ambient.
Es pot veure que el mètode tradicional d'eliminació de pintures ha estat molt reduït en la neteja de la superfície de la pell de l'avió, i encara és un últim recurs per utilitzar-lo. Òbviament, és necessari trobar un mètode eficient i ràpid de neteja "verd" per satisfer els requisits de neteja de gran precisió, alta neteja i no danys a la superfície del substrat.
3. La tecnologia de neteja làser aplicada a l'eliminació de pintures és el focus del desenvolupament futur
Després de gairebé quatre dècades de desenvolupament, la tecnologia làser s'ha tornat cada vegada més sofisticada i ha estat àmpliament utilitzada en la producció industrial, assistència mèdica, militar i entreteniment. La tecnologia de neteja làser és una nova tecnologia que només ha sorgit en les últimes dècades. La investigació relacionada es va iniciar a mitjan anys vuitanta, però no va ser fins a principis de la dècada de 1990 que els investigadors van prestar atenció i es van desenvolupar ràpidament. La seva emergència va obrir tecnologia làser en la indústria. Noves àrees d'aplicació i esdevenir un nou membre de la família de tecnologia de processament de làser. Com a nova tecnologia de neteja, la tecnologia de neteja de làser s'ha convertit en un suplement i extensió dels mètodes tradicionals de neteja, i s'ha començat a aplicar en microelectrònica, construcció, centrals nuclears, aeroespacial, fabricació automotriu, atenció mèdica, protecció del patrimoni cultural i altres camps.
3.1 Tecnologia de neteja làser i les seves característiques
La tecnologia de neteja per làser fa referència a l'ús de la irradiació de raig làser d'alta energia a la superfície de la peça, de manera que la superfície de la brutícia, l'oxidació, les partícules o els recobriments es va evaporar o pelar de manera instantània, per aconseguir un procés net. En comparació amb el tradicional procés de neteja, la tecnologia de neteja de làser té les següents característiques:
(1) És una neteja "seca", no requereix líquid de neteja o altres solucions químiques, no conduirà a la contaminació secundària, i la neteja és molt més alta. En el procés de neteja química;
(2) La tecnologia de neteja de làser està dirigida a una àmplia gamma d'objectes de neteja, com ara diverses partícules d'òxid, òxid, recobriment i matèria orgànica superficial, tot i que no està limitada pel material matricial;
(3) Neteja tradicional El mètode és sovint una operació de curta distància, que té una força mecànica sobre la superfície del substrat i és fàcil de danyar el substrat; i la neteja del làser és un processament sense contacte i pot realitzar una operació de llarga distància i els paràmetres de processament del làser es poden ajustar sense danyar la superfície del substrat. Elimineu eficaçment els contaminants i faci que les superfícies es renovin com a noves;
(4) La neteja làser es pot automatitzar fàcilment amb mètodes moderns;
(5) Els equips de descontaminació làser es poden utilitzar durant un llarg període de temps amb baixos costos operatius;
(6) La tecnologia de neteja làser és una espècie de procés de neteja "verda", eliminant els residus és una pols sòlida, de mida petita, fàcil d'emmagatzemar, bàsicament el medi ambient crea pol·lució.
3.2 Selecció de làser quan el làser elimina la pintura
Quan s'utilitza el làser per a la neteja, l'elecció del làser es relaciona amb el posterior treball de neteja, de manera que l'elecció del làser és extremadament important. Actualment, hi ha molts tipus de làsers, com làsers de CO2, làsers Nd: YAG de estat sòlid i làsers excimers. Aquest tipus de làser pot satisfer els requisits de la neteja làser. Quin tipus de làser s'ha d'utilitzar depèn de la situació específica. Els làsers polsats s'utilitzen habitualment per a la neteja, i de vegades s'utilitzen làsers continus. Per a l'eliminació del recobriment (capa de laca), els làsers de CO2 funcionen millor, especialment els làsers de CO2 TEA impulsats són prometedors en aquesta àrea. No obstant això, a causa del fet que els làsers de CO2 no poden ser transportats per fibres òptiques, estan limitats en aplicacions de neteja remota. Tanmateix, l'ús de làsers YAG o fins i tot els làsers de díode per a la neteja del làser proporcionen un ampli espai.
