1. خلفية البحث
مع تطبيق مواد سبائك الألومنيوم والمغنيسيوم والمواد المركبة في صناعة الطائرات ، تم تحسين أداء الطائرة ، وخاصة سرعة الطيران ، بشكل كبير ، وتم وضع متطلبات أعلى على أداء طلاء الطائرات للطائرات ، مثل مثل الطائرة التي تواجه الرياح والطائرات.
الأجنحة تتطلب مقاومة درجة حرارة أعلى ، مقاومة للأشعة فوق البنفسجية ، مقاومة لدورات تجميد الذوبان ، مقاومة التآكل ، ومقاومة للأمطار ، إلخ ، وبالتالي لها طلاء على سطح عملية طلاء الجلد للطائرات وأداء الطلاء عالي جدا.
عندما يتم طلاء جلد الطائرة ، يجب أن تفكر في مطابقة التمهيدي ، المعطف الخفيف والطبقة التحتية. قبل اللوحة ، يحتاج سطح الطائرة إلى معالجة مسبقة. لا يمكن استخدام طريقة المعالجة السطحية لتعزيز الالتصاق عن طريق السفع الرملي. بشكل عام ، يتم تحديد أنودة حمض الكروميك ، ومعالجة الأكسدة الأرودينية والبرايمر التمهيدي. طرق العلاج. بعد المعالجة السطحية ، من الضروري طلاء سطح الطائرة مع التمهيدي. بالنسبة لجلد الطائرة ، يجب أن يتمتع التمهيدي بالالتصاق الجيد بجلد الطائرة ، ومقاومة التآكل الممتازة ، ومقاومة الحرارة ، ومقاومة الصدمات ، والمرونة ومقاومة الزيت السائلة للجهاز ، كما يجب أن يكون ذلك مع نهاية الجلد للطائرة. يجب أن يكون لديك مطابقة جيدة. في الوقت الحاضر ، هناك مجموعة واسعة من البادئات الجلدية المستخدمة في الطائرات هي مواد أساس إيبوكسية ، وبادئات أكريليك ، وبادئات كلوريد الفينيل وبادئات البولي يوريثين. بعد تطبيق طبقة التمهيدي ، يتم تطبيق طبقة علوية واقية عالية الأداء على سطح جسم الطائرة ، بما في ذلك الطلاء الفينولي ، الطلاء الألكيدية ، الطلاءات الإيبوكسية ، والطلاء الفلوروكربوني.
يتطلب تلف سطح الطائرة أو الصيانة العادية كل بضع سنوات (عادة ما بين 4 إلى 6 سنوات) إزالة الطلاء القديم وتطبيق طبقة طلاء جديدة. في السنوات الأخيرة ، مع التطور السريع في صناعة الطيران ، فإن عدد طائرات الركاب ، وطائرات النقل ، والطائرات المقاتلة آخذ في الازدياد. غالبا ما تكون إزالة الطلاء على سطح الجلد واحدة من المشاكل في إعادة الطلاء. ظهرت تقنيات إزالة الطلاء المختلفة.
2. نظرة عامة على تقنيات إزالة الطلاء التقليدية
في الوقت الحاضر ، هناك ثلاثة أنواع من طرق التنظيف التقليدية:
(1) طريقة التنظيف الميكانيكية ، التي تستخدم القشط ، المسح ، التنظيف بالفرشاة ، أو السفع الرملي لتحقيق الغرض من إزالة الأوساخ السطحية ؛
(2) طريقة التنظيف الكيماوية الرطبة ، التي تستخدم عامل التنظيف العضوي ، عن طريق الرش ، الدش أو الاهتزازات العالية التردد لإزالة الزيت والملحقات السطحية الأخرى ؛
(3) طريقة التنظيف بالموجات فوق الصوتية ، والطريقة هي وضع أجزاء في الماء أو المذيبات العضوية ، واستخدام تأثير الأوساخ الاهتزاز بالموجات فوق الصوتية التنظيف.
لإزالة الطلاءات على جلود الطائرات ، فإن طرق التنظيف التقليدية المناسبة هي التنظيف الميكانيكي وطرق التنظيف الكيماوية الرطبة. الطريقة الميكانيكية بسيطة والعملية مرنة ، لكن كثافة اليد العاملة كبيرة ، والتلوث الضجيج خطير ، والأوساخ التي تفصلها عن السطح يمكن إعادة امتصاصها بسهولة على سطح نظيف لتشكل تلوثًا ثانويًا. علاوة على ذلك ، إذا لم يتم اختيار عملية التشغيل بشكل صحيح ، فسيكون من الصعب الحفاظ على دقة سطح إزالة التلوث ، وسوف يتسبب أيضًا في تلف دائم على سطح المكونات. يجب القيام بذلك بعناية خاصة عند تنظيف جلد الطائرة. من أجل تحسين الدقة ، يعد استخدام المعدات المتقدمة مكلفًا للغاية. ومع أخذ آلة صنفرة الرمال المستوردة كمثال ، فإن تكلفة هذا الجهاز تبلغ 300،000 دولار أمريكي. التكلفة عالية للغاية. بالنسبة للمواد المختلفة وأسطح الصلابة ، فإن شكل الحبوب الكاشطة وتقنية التشغيل (مثل ضغط الحقن ، حجم الهواء المضغوط ، إلخ) كلها خاصة. تحدد المتطلبات واللوائح نطاق استخدامها ، ولكن من الصعب أيضًا ضمان عدم تعرض سطح التنظيف للتلف. بسبب الشكل الخاص للطائرة ، من الواضح أن استخدام التنظيف الميكانيكي ليس هو الخيار الأفضل.
طرق التنظيف الكيميائية الرطبة هي أكثر اتساعًا من طرق التنظيف الميكانيكية. وعادة ما يستخدم الحمض ، محلول قلوي وعامل تنظيف خاص لإزالة الطلاء. على الرغم من أن مثبط التآكل يضاف في محلول التنظيف ، فإنه من الصعب التحكم فيه بفعالية بسبب الوقت ، ولا يزال المحلول الحمضي والقلوي يسبب درجات مختلفة من التآكل للمادة التحتية. على سبيل المثال ، عندما يتم تنظيف السطح المعدني بمحلول حمض ، يبدأ تآكل الركيزة بالمحلول الحمضي بفسخ سطح سطح الجلد ؛ بما أن المعدن هو عملية تآكل كهروكيميائية تتميز بترسيب الهيدروجين الذري أثناء عملية التنميش الحمضي ، فعندما لا تندمج ذرات الهيدروجين التي ينتجها المعدن أثناء عملية التآكل بسرعة مع ذرات الهيدروجين المكونة ، فإن بعض ذرات الهيدروجين سوف تنتشر من خلال سطح المعدن في المعدن والتسبب في التقصف الهيدروجين. على الرغم من أن جلود المقاتلة ومكوناتها الهيكلية الرئيسية لا تزال تهيمن عليها سبائك الألومنيوم ، فإن المواد المركبة تستخدم بشكل متزايد في طائرات الركاب وطائرات النقل والطائرات المقاتلة الحديثة. بعض المواد المركبة الجديدة مقاومة للغاية للمواد الكيميائية. ضعيف ، غير مناسب للتنظيف الكيميائي. في نفس الوقت ، النفايات الناتجة بعد التنظيف الكيميائي سوف تسبب تلوثًا خطيرًا للبيئة.
يمكن ملاحظة أن الطريقة التقليدية لإزالة الطلاء كانت محدودة بشكل كبير في تنظيف سطح طائرة الطائرة ، ولا تزال هي الحل الأخير لاستخدامها. من الواضح أنه من الضروري إيجاد طريقة تنظيف "خضراء" فعالة وسريعة لتلبية متطلبات التنظيف عالية الدقة وعالية النظافة وغير الضارة على سطح الركيزة.
3. تكنولوجيا التنظيف بالليزر المطبقة لإزالة الطلاء هي محور التطوير المستقبلي
بعد ما يقرب من أربعة عقود من التطور ، أصبحت تكنولوجيا الليزر متطورة بشكل متزايد ، واستخدمت على نطاق واسع في الإنتاج الصناعي والرعاية الطبية والعسكرية والترفيه. تكنولوجيا تنظيف الليزر هي تقنية جديدة لم تظهر إلا في العقود الأخيرة. وقد بدأ البحث ذو الصلة في منتصف الثمانينات ، ولكن لم يكن الأمر كذلك حتى أوائل التسعينات من القرن الماضي ، حيث اهتم الباحثون بالتدريج به وتطوروا بسرعة. ظهورها فتحت تكنولوجيا الليزر في الصناعة. مجالات جديدة للتطبيق وتصبح عضوا جديدا في عائلة تكنولوجيا معالجة الليزر. كتكنولوجيا تنظيف جديدة ، أصبحت تكنولوجيا التنظيف بالليزر مكملة وتوسيعًا لطرق التنظيف التقليدية ، وبدأ تطبيقها في مجال الإلكترونيات الدقيقة ، والبناء ، ومحطات الطاقة النووية ، والفضاء ، وتصنيع السيارات ، والرعاية الطبية ، وحماية التراث الثقافي وغيرها مجالات.
3.1 تقنية التنظيف بالليزر وخصائصها
تشير تقنية التنظيف بالليزر إلى استخدام أشعة الليزر ذات الطاقة العالية على سطح قطعة العمل ، بحيث يتبخر سطح الأوساخ والصدأ والجسيمات أو الطلاءات على الفور أو تقشيرها ، وذلك لتحقيق عملية نظيفة. بالمقارنة مع عملية التنظيف التقليدية ، تتميز تقنية تنظيف الليزر بالخصائص التالية:
(1) هو التنظيف "الجاف" ، لا يتطلب تنظيف السوائل أو غيرها من الحلول الكيميائية ، لن يؤدي إلى تلوث ثانوي ، والنظافة أعلى بكثير في عملية التنظيف الكيميائية ؛
(2) تستهدف تكنولوجيا التنظيف بالليزر مجموعة واسعة من أجسام التنظيف ، مثل جزيئات أكسيد مختلفة ، والصدأ ، والطلاء ، والمواد العضوية السطحية ، في حين لا تقتصر على مادة المصفوفة ؛
(3) التنظيف التقليدي غالباً ما تكون هذه الطريقة عملية قصيرة المسافة ، لها قوة ميكانيكية على سطح الركيزة ، ومن السهل أن تلحق الضرر بالركيزة. تنظيف الليزر هو معالجة غير متصلة ، ويمكن إجراء عملية لمسافات طويلة ، ويمكن ضبط معلمات معالجة الليزر دون الإضرار بسطح الركيزة. إزالة الملوثات بشكل فعال وتجديد الأسطح كجديدة ؛
(4) يمكن أن يكون التنظيف بالليزر بسهولة مع الأساليب الحديثة الحديثة.
(5) يمكن استخدام معدات إزالة التلوث بالليزر لفترة طويلة من الزمن بتكاليف تشغيل منخفضة ؛
(6) تكنولوجيا التنظيف بالليزر هي نوع من عملية التنظيف "الخضراء" ، والقضاء على النفايات هو مسحوق الصلبة ، وحجم صغير ، وسهلة لتخزين ، أساسا خلق بيئة التلوث.
3.2 اختيار الليزر عند إزالة الطلاء بالليزر
عند استخدام الليزر للتنظيف ، فإن اختيار الليزر مرتبط بأعمال التنظيف اللاحقة ، لذا فإن اختيار الليزر مهم للغاية. في الوقت الحاضر ، هناك العديد من أنواع الليزر ، مثل ليزر CO2 ، ليزر Nd: YAG الصلبة ، والليزر excimer. هذه الأنواع من الليزر يمكن أن تلبي متطلبات تنظيف الليزر. يعتمد نوع الليزر المستخدم على الحالة المحددة. تُستخدم أشعة الليزر النبضي عادةً للتنظيف ، وتستخدم أحيانًا أشعة الليزر المستمرة. من أجل إزالة الطلاء (طبقة الطلاء) ، تعمل ليزر CO2 بشكل أفضل ، خاصة أن ليزر TEA CO2 النبضي واعد في هذا المجال. ومع ذلك ، وبسبب حقيقة أن ليزر CO2 لا يمكن نقله بواسطة الألياف البصرية ، فهي محدودة في تطبيقات التنظيف عن بعد. ومع ذلك ، فإن استخدام ليزر YAG أو حتى ليزر الصمام الثنائي لتنظيف الليزر يوفر مساحة واسعة.
