O00017-雷射除漆

jen hang chen
文章: 14
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O00017-雷射除漆

文章 jen hang chen » 2020-07-14, 16:01

1. 除漆方式主要包括噴砂、研磨、焚化、化學溶劑及雷射等。雷射除漆屬近些年來發展之新型除漆技術,藉由雷射高能量脈衝致使材料表面的漆層、雜質、污染物發生瞬間蒸發、剝離等,達到潔淨,與化學溶劑相比,不會對底材造成損傷,亦不會殘留廢液而污染環境;與機械除漆相比,不會造成機械損傷;雷射除漆只需消耗電量,大為節省成本,且具高潔淨,可進行複雜形狀基材表面除漆,不僅適用於飛機金屬蒙皮漆層去除,同樣廣泛應用於飛機複合材料表面。
2. 雷射除漆主要有兩種機制:(1).燒蝕效應,漆層被能量密度足夠高的雷射照射後,因為高溫而發生燃燒、分解或者氣化,從而最終將漆層清除。(2).振動效應,乃藉由脈衝鐳射輻射到漆層表面,漆層與基底分別吸收部分雷射能量,在極短時間內因受熱而產生熱膨脹,在基底與漆層之間形成振動波,產生強大的脫離應力,致使漆層克服與表面結合力而脫離基底。
3. 利用10.6μm的高重複頻率CO2雷射器對飛機蒙皮(LY12鋁合金板材)上的90 μm厚的雙層複合漆層進行去除。研究結果表明,選擇合適的掃描間距、雷射功率密度及掃描次數,成功地將飛機蒙皮表面的兩層油漆層完全去除,對比試驗測試飛機蒙皮在雷射除漆前後的抗拉強度、屈服強度、維氏硬度以及粗糙度等力學性能,發現雷射除漆未損傷基底且未改變其力學性能。
4. 2015年6月, Concurrent Technologies公司和美國國家機器人工程中心開發的兩套先進的機器人雷射塗層去除系統(ARLCRS)被運送到猶他州空軍基地用於F–16戰機及C–130運輸機之除漆,與以往的除漆系統相比,ARLCRS是半自動的,每個機器人都有IPG的光纖雷射器,使得除漆時間縮短了50%。2017年,荷蘭LR Systems公司計畫在一家大型航空公司的維修設施上安裝雷射除漆機器人,雷射除漆移動機器人高52英尺,超過100000磅,臂展可達85英尺,其採用全新設計的20-kW二氧化碳雷射器並且配備全機型機器人首次應用於商用客機進行雷射除漆,此套除漆系統能在30公尺距離範圍內輸出精確對準的雷射光束,精度可達微米量級。
5. 參考:
蔣一嵐等, 紅外與鐳射工程, 47, No. 12, 1206003-1 (Dec. 2018)
https://www.photonics.com/Articles/Lase ... _Takes_Off...
Gerard Mongelli, Tom Naguy (AFRL/RXSC) 88ABW-2011-1310 ( May 2011) 「Laser Depaint Technology for Aerospace Applications」
J. H. CHEN 0714/2020