飞机铝合金蒙皮红外激光除漆可控性与效率研究
发布时间：2021-10-20 15:32
激光清洗技术是一种新型除漆技术,能对漆层进行有效的去除且较传统除漆技术具有基本对环境友好、高效低耗、除漆效果可控等优点。激光除漆可控性是指通过对激光能量密度的选择,可以对除漆效果进行控制。目前国内外对激光除漆的研究多数基于去除漆层而不损伤基体的除漆效果之上,然而飞机根据不同的检修目的所需要的除漆效果也不完全相同。例如飞机在客改货、退租检等情况下只需要去除面漆层;在局部补漆、表面整修等情况下需要控制残余漆层的厚度。基于此,论文主要针对激光分层可控除漆以及激光厚度可控除漆进行研究。在激光分层可控除漆研究方面,论文通过理论分析计算确定初选参数,并通过试验测试结果反馈相结合的方式逐步对激光能量密度进行优化,最终得到研究条件下分层除漆效果最佳的激光能量密度,为工程实际运用提供参考。而在激光厚度可控除漆研究方面,论文对漆层表面出现损伤到完全除尽漆层的参数区间进行了确定。为了更好的探索能量密度与除漆厚度的规律,论文选择均匀的分布在区间内的5个能量密度值进行试验测试,并引入试验测试结果进行曲线拟合,得到激光工艺参数,最终进行实验验证,得到激光能量密度与除漆厚度的规律。同时,激光除漆效率也是航空维修单位...
【文章来源】：中国民用航空飞行学院四川省
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
激光分层可控除漆示意图
第一章绪论8三个方面展开，论文技术路线图如图1.2所示。图1.2技术路线图1.5拟解决的关键问题及创新点1.5.1拟解决的关键技术问题（1）控制激光热影响，保障面漆被去除的情况下不损伤底漆。通过理论计算并结合试验、测试结果对激光能量密度进行调整优化；（2）掌握激光能量密度对处理结果的影响，揭示激光作用下除漆效果的变化情况，并验证激光除漆中存在烧蚀效应与振动效应。1.5.2创新点（1）理论创新：基于激光能量密度对激光除漆可控性进行研究，实际工业生产中可根据实际除漆需求快速选择并优化能量密度，为激光可控除漆提供理论支撑；（2）工艺创新：提供一种通过控制能量密度实现激光分层可控除漆以及激光厚度可控除漆的办法，为实际工业运用提供参考。
中国民用航空飞行学院硕士学位论文9第二章材料与方法2.1原材料及试样制备2.1.1原材料目前民机表面铝合金蒙皮一般采用2系铝合金或7系铝合金，其中2024-T3铝合金板强度高，综合性能较好，可用作150℃以下的工作零件。是硬铝中用量最大的型号之一，被广泛应用于飞机蒙皮、骨架、肋梁等结构。原材料采用1mm厚，尺寸为1250mm×2500mm的2024-T3铝合金板，表面镀有小于等于5μm的阳极氧化膜，与目前民机铝合金蒙皮材料基本一致。2.1.2板材制备将原材料切割为尺寸为15cm×15cm的板材，并按照油漆技术说明书中的涂刷温度、湿度要求以及国标GB14444-93《喷漆室安全技术规定》对材料进行涂刷，如图2.1（a）。分别涂覆20μm的白色环氧磷酸锌底漆（RecoatableEpoxy300）与30μm的灰色聚氨酯面漆（POLANEPolyurethaneF63TXA9920）。除漆研究采用激光束扫描铝合金表面1cm×1cm的正方形区域，如图2.1（b）。图2.1板材制备（a）铝合金表面喷漆过程（b）成品图及研究区域2.2红外光纤激光表面处理设备采用的激光表面处理设备是由MFPT-100H型1064nm调Q脉冲光纤激光器、Kawasaki川崎RS010N机器人系统以及LC-Hyper080激光清洗加工头模组三部分组成。激光器技术参数见表2.1，该激光器采用MOPA构造两级光放大系统，
【参考文献】：
期刊论文
[1]飞机蒙皮的激光除漆技术研究[J]. 蒋一岚,叶亚云,周国瑞,王海军,廖威,袁晓东,贾宝申. 红外与激光工程. 2018(12)
[2]飞机金属蒙皮以及复合材料表面激光除漆技术[J]. 靳森,王静轩,袁晓东,胡勇,姚彩珍. 航空制造技术. 2018(17)
[3]基于LIBS及时间分辨特征峰的激光除漆机理研究[J]. 陈林,邓国亮,冯国英,薛红艳,李嘉琦. 光谱学与光谱分析. 2018(02)
[4]激光除漆与溶剂除漆对飞机蒙皮零件的性能影响[J]. 胡久,马路,王文全,黄智勇,王翀,吴军豪. 金属世界. 2017(06)
[5]SOI纳米光波导激光熔凝光整加工温度场的数值模拟及分析[J]. 闫树斌,陈慧斌,韵力宇,焦国太. 强激光与粒子束. 2017(10)
[6]飞机复合材料部件表面激光除漆技术研究进展[J]. 宣善勇. 航空维修与工程. 2016(08)
[7]有限元法移动激光除漆的温度场分析与实验研究[J]. 刘彩飞,冯国英,邓国亮,吴常顺,陈康喜,王德良. 激光技术. 2016(02)
[8]铝合金平板表面激光除漆工艺[J]. 朱伟,孟宪伟,戴忠晨,夏宁,俞鸿斌,王春明. 电焊机. 2015(11)
[9]入射角对激光点位精度的影响研究[J]. 袁国根. 科技广场. 2014(12)
[10]激光能量密度分布计算及实验测试[J]. 李洁,李亦军. 物理通报. 2014(08)
硕士论文
[1]飞机蒙皮激光脱漆技术研究[D]. 郑光.中国科学院研究生院（电子学研究所） 2005
本文编号：3447158
【文章来源】：中国民用航空飞行学院四川省
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
激光分层可控除漆示意图
第一章绪论8三个方面展开，论文技术路线图如图1.2所示。图1.2技术路线图1.5拟解决的关键问题及创新点1.5.1拟解决的关键技术问题（1）控制激光热影响，保障面漆被去除的情况下不损伤底漆。通过理论计算并结合试验、测试结果对激光能量密度进行调整优化；（2）掌握激光能量密度对处理结果的影响，揭示激光作用下除漆效果的变化情况，并验证激光除漆中存在烧蚀效应与振动效应。1.5.2创新点（1）理论创新：基于激光能量密度对激光除漆可控性进行研究，实际工业生产中可根据实际除漆需求快速选择并优化能量密度，为激光可控除漆提供理论支撑；（2）工艺创新：提供一种通过控制能量密度实现激光分层可控除漆以及激光厚度可控除漆的办法，为实际工业运用提供参考。
中国民用航空飞行学院硕士学位论文9第二章材料与方法2.1原材料及试样制备2.1.1原材料目前民机表面铝合金蒙皮一般采用2系铝合金或7系铝合金，其中2024-T3铝合金板强度高，综合性能较好，可用作150℃以下的工作零件。是硬铝中用量最大的型号之一，被广泛应用于飞机蒙皮、骨架、肋梁等结构。原材料采用1mm厚，尺寸为1250mm×2500mm的2024-T3铝合金板，表面镀有小于等于5μm的阳极氧化膜，与目前民机铝合金蒙皮材料基本一致。2.1.2板材制备将原材料切割为尺寸为15cm×15cm的板材，并按照油漆技术说明书中的涂刷温度、湿度要求以及国标GB14444-93《喷漆室安全技术规定》对材料进行涂刷，如图2.1（a）。分别涂覆20μm的白色环氧磷酸锌底漆（RecoatableEpoxy300）与30μm的灰色聚氨酯面漆（POLANEPolyurethaneF63TXA9920）。除漆研究采用激光束扫描铝合金表面1cm×1cm的正方形区域，如图2.1（b）。图2.1板材制备（a）铝合金表面喷漆过程（b）成品图及研究区域2.2红外光纤激光表面处理设备采用的激光表面处理设备是由MFPT-100H型1064nm调Q脉冲光纤激光器、Kawasaki川崎RS010N机器人系统以及LC-Hyper080激光清洗加工头模组三部分组成。激光器技术参数见表2.1，该激光器采用MOPA构造两级光放大系统，
【参考文献】：
期刊论文
[1]飞机蒙皮的激光除漆技术研究[J]. 蒋一岚,叶亚云,周国瑞,王海军,廖威,袁晓东,贾宝申. 红外与激光工程. 2018(12)
[2]飞机金属蒙皮以及复合材料表面激光除漆技术[J]. 靳森,王静轩,袁晓东,胡勇,姚彩珍. 航空制造技术. 2018(17)
[3]基于LIBS及时间分辨特征峰的激光除漆机理研究[J]. 陈林,邓国亮,冯国英,薛红艳,李嘉琦. 光谱学与光谱分析. 2018(02)
[4]激光除漆与溶剂除漆对飞机蒙皮零件的性能影响[J]. 胡久,马路,王文全,黄智勇,王翀,吴军豪. 金属世界. 2017(06)
[5]SOI纳米光波导激光熔凝光整加工温度场的数值模拟及分析[J]. 闫树斌,陈慧斌,韵力宇,焦国太. 强激光与粒子束. 2017(10)
[6]飞机复合材料部件表面激光除漆技术研究进展[J]. 宣善勇. 航空维修与工程. 2016(08)
[7]有限元法移动激光除漆的温度场分析与实验研究[J]. 刘彩飞,冯国英,邓国亮,吴常顺,陈康喜,王德良. 激光技术. 2016(02)
[8]铝合金平板表面激光除漆工艺[J]. 朱伟,孟宪伟,戴忠晨,夏宁,俞鸿斌,王春明. 电焊机. 2015(11)
[9]入射角对激光点位精度的影响研究[J]. 袁国根. 科技广场. 2014(12)
[10]激光能量密度分布计算及实验测试[J]. 李洁,李亦军. 物理通报. 2014(08)
硕士论文
[1]飞机蒙皮激光脱漆技术研究[D]. 郑光.中国科学院研究生院（电子学研究所） 2005
本文编号：3447158
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