碳纤维复合材料表面涂层激光去除工艺及对其力学性能的影响

发布时间：2021-01-30 01:34

　　采用激光除漆工艺去除碳纤维复合材料（CFRP）的表面涂层,通过改变设备的激光功率、脉冲频率、扫描速度和扫描次数等参数,研究不同激光除漆工艺对样条表面温度、表观形貌以及力学性能的影响。结果表明:工艺优化后样条表面温度低于60℃,激光可以精确地除去面漆和底漆而不损伤基材,扫描后样件弯曲性能有所降低,多次扫描后弯曲强度相比未除漆样件降低了8.82%,证实了激光去除碳纤维复合材料表面涂层的可行性。 

【文章来源】：化工新型材料. 2020,48(07)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

复合材料表面喷涂普通涂层后样条的实物图

图2为第一组除漆实验（500W）后样条的实物图片。由图可见，激光脉冲频率为36kHz的激光扫描后，样条表面的面漆完全去除，而采用激光脉冲频率为28kHz的激光扫描只能除去部分面漆，样条表面仍有一定的面漆残留。图3为第一组除漆实验（500W）后样条表面的显微镜图片，放大倍数均为50×。由图可见，激光脉冲频率为36kHz的激光扫描后，样条表面致密光滑，并且无漆层的残留，32kHz脉冲激光扫描后，样条表面也致密光滑，但有部分面漆漆层残留（图中圆圈处），28kHz脉冲激光扫描后，样条表面致密，有较多的面漆漆层残留。这说明高频脉冲激光除漆效率要高于低频脉冲激光。

另外，从多次重复扫描后得到的面漆及底漆都去除的样条表面微观形貌上可以看出，样条表面整体致密光滑，这说明基体未受到破坏，同时可以清晰地看到碳纤维，这表明面漆和底漆已完全去除，还仍有部分底漆漆层残留在碳纤维复合材料基材表面。漆层残留主要由两个因素引起，底漆喷涂工艺以及单一的频率。底漆喷涂高低不平容易导致漆层去除不完全。单一频率下，无法精确地控制漆层去除的厚度，高频率脉冲激光去除的漆层厚度大，而低频脉冲激光去除漆层浅，如果采用高低频脉冲激光搭配的方式可实现漆层精确去除，即首先采用高频脉冲激光除到一定厚度后再调整到低频脉冲激光扫描，这样即可以保证涂层去除精度又可以保护基材。2.2.2 第二组实验分析

【参考文献】：
期刊论文
[1]喷丸成形技术在民航领域的应用[J]. 程秀全,张建荣.  锻压装备与制造技术. 2007(04)
[2]激光除漆对基材力学性能的影响[J]. 谭荣清,郑光,郑义军,王东蕾,柯常军,万重怡,刘世明,吴谨.  激光杂志. 2005(06)



本文编号：3007983