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脉冲激光清洗铝合金表面漆层的技术研究 被引量：23
1
作者 赵海朝 乔玉林 +3 位作者 杜娴 王思捷 张庆 臧艳 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期240-253,共14页
采用波长为1064 nm、脉宽为1μs的脉冲激光器对2024铝合金表面漆层进行激光清洗工艺试验,研究扫描速度、脉冲频率、激光功率对激光清洗漆层质量的影响规律,通过清洗表面形貌、漆层断裂横截面、清洗过程中收集的颗粒的形貌、清洗表面元... 采用波长为1064 nm、脉宽为1μs的脉冲激光器对2024铝合金表面漆层进行激光清洗工艺试验,研究扫描速度、脉冲频率、激光功率对激光清洗漆层质量的影响规律,通过清洗表面形貌、漆层断裂横截面、清洗过程中收集的颗粒的形貌、清洗表面元素价态的变化,以及有限元模拟的温度场与应力场分布,深入分析了激光清洗漆层的过程与作用机制。结果表明:扫描速度、脉冲频率、激光功率均会不同程度地影响激光除漆质量,激光清洗质量随着扫描速度、脉冲频率的增加而先增加后降低,随着激光功率的增加而变好,在激光功率为16.5 W、扫描速度为600 mm/s、脉冲频率为30 kHz的条件下,能够达到较好的激光清洗质量;不同工艺参数下激光清洗漆层的作用机制存在差异,其中内聚力破坏机制和裂纹扩展断裂机制是激光清洗漆层的主要作用机制。 展开更多
关键词 激光技术 脉冲激光 清洗漆层 铝合金 工艺参数 机制
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飞机蒙皮激光除漆技术工程化应用的现状与展望(特邀) 被引量：4
2
作者 江茫 徐进军 +3 位作者 刘珂嘉 高昆 许文斌 曾全胜 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期61-74,共14页
激光除漆技术具有高效环保、安全性高、可实时监测和易实现自动化除漆等优势,有望成为飞机整机除漆的主要途径之一。文中首先对激光除漆技术的主要方法和机理进行了分析。其次,总结了各工艺参数对飞机蒙皮激光除漆效果的影响规律,提出... 激光除漆技术具有高效环保、安全性高、可实时监测和易实现自动化除漆等优势,有望成为飞机整机除漆的主要途径之一。文中首先对激光除漆技术的主要方法和机理进行了分析。其次,总结了各工艺参数对飞机蒙皮激光除漆效果的影响规律,提出了工程化激光除漆工艺参数的设计思路,借助某型飞机金属蒙皮除漆结果验证了设计思路的效用性;并对激光除漆效果评价方法和现有技术标准情况进行了介绍。最后,归纳了飞机整机蒙皮激光除漆的应用实例,展望了激光除漆技术未来的研究方向和重点。 展开更多
关键词 激光除漆技术 飞机蒙皮 除漆机理 工艺参数设计 工程化应用
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激光清洗在除漆方面的研究进展及应用现状
3
作者 王裕光 万磊 +7 位作者 张昌盛 文旺斌 曹向琦 黄慧中 左小艳 祁婷 李红军 王军 《热加工工艺》 北大核心 2024年第12期27-33,共7页
传统的油漆去除方法如机械打磨、化学清洗等都在不同程度上存在除漆质量较差、环境污染严重、工作环境恶劣等问题。激光清洗作为一种新型的非接触式表面污染物去除技术,具有绿色环保、清洗质量高等优点,目前逐渐被应用于工业领域。基于... 传统的油漆去除方法如机械打磨、化学清洗等都在不同程度上存在除漆质量较差、环境污染严重、工作环境恶劣等问题。激光清洗作为一种新型的非接触式表面污染物去除技术,具有绿色环保、清洗质量高等优点,目前逐渐被应用于工业领域。基于以往的研究,分析和总结了近年来国内外激光除漆的研究进展与应用现状,以及激光除漆机理和工艺。 展开更多
关键词 油漆去除 工业领域 激光除漆 除漆机理
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y 向搭接率对铝合金表面复合漆层激光清洗的影响 被引量：3
4
作者 张天刚 段俊杰 +2 位作者 刘天翔 侯晓云 张志强 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第16期122-133,共12页
采用纳秒脉冲光纤激光器对2A12铝合金基材表面丙烯酸聚氨酯复合漆层进行了激光清洗实验,研究了不同y向搭接率(ηy)对除漆效果的影响。结果表明,当ηy为0和20%时,面漆全部去除,底漆部分去除;当ηy=40%时,仅少量底漆残留,大部分氧化膜被破... 采用纳秒脉冲光纤激光器对2A12铝合金基材表面丙烯酸聚氨酯复合漆层进行了激光清洗实验,研究了不同y向搭接率(ηy)对除漆效果的影响。结果表明,当ηy为0和20%时,面漆全部去除,底漆部分去除;当ηy=40%时,仅少量底漆残留,大部分氧化膜被破坏,基材显露;当ηy=60%时,复合漆层全部去除,基材烧损。研究发现,随着ηy值逐渐增大,清洗表面烧蚀现象明显增加,漆层烧蚀气化将导致面漆着色剂和功能氧化粒子脱漆沉积于烧蚀凹坑表面;清洗表面残余漆层形成了凹坑-间隔-凹坑的清洗特征,表明清洗过程中烧蚀-等离子冲击(屏蔽)-烧蚀交替进行,烧蚀与等离子冲击作用均会对清洗表面产生热影响,导致残余漆层丙烯酸树脂链段自由基发生位置重排,同时诱发残余漆层产生热应力除漆机制;激光等离子冲击和热应力破坏是导致清洗表面残余漆层碎裂分层或物理剥离的主要原因。 展开更多
关键词 激光技术 激光清洗 铝合金 复合漆层 y向搭接率 除漆机制
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CO_(2)激光参数对去除碳纤维复合材料表面涂层的调控规律研究
5
作者 徐曼 刘欣怡 +5 位作者 钟勉 王陈卓 高有东 张发旺 刘虎风 蒋勇 《激光杂志》 CAS 北大核心 2024年第1期198-204,共7页
激光除漆是近年来飞速发展的新型“绿色”除漆技术。针对目前化学处理、人工打磨等方式去除碳纤维增强复合材料(CFRP)表面涂层效率低以及对环境不友好等问题,开展CO_(2)激光去除CFRP表面涂层的调控规律和去除机理研究。重点研究了扫描... 激光除漆是近年来飞速发展的新型“绿色”除漆技术。针对目前化学处理、人工打磨等方式去除碳纤维增强复合材料(CFRP)表面涂层效率低以及对环境不友好等问题,开展CO_(2)激光去除CFRP表面涂层的调控规律和去除机理研究。重点研究了扫描次数、光斑重叠率、扫描速度和激光功率等参数对厚度约为100μm的涂层去除影响规律,并获得较为优化处理参数。结果表明,当光斑重叠率为95.75%、扫描速度为170 mm/s、激光功率为44 W时,扫描处理一次就可以有效地去除CFRP表面涂层,且对CFRP表层纤维的损伤程度最小。结果为深入研究去除CFRP表面不同厚度和种类的涂层提供参考。 展开更多
关键词 激光除漆 碳纤维增强复合材料 涂层 清洗机理 CO_(2)激光
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碳纤维复合材料飞机蒙皮表面漆层激光清洗工艺研究
6
作者 顾军义 李文琴 +2 位作者 苏轩 徐杰 郭斌 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期72-85,共14页
激光清洗碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)表面涂层一直面临着形貌破坏与基体过热的风险。为了明晰工艺参数对激光清洗CFRP飞机蒙皮表面油漆的影响规律,探究CFRP表面油漆的激光清洗机理,进行了红外纳秒激光清洗CFRP表面油漆的实验。首先... 激光清洗碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)表面涂层一直面临着形貌破坏与基体过热的风险。为了明晰工艺参数对激光清洗CFRP飞机蒙皮表面油漆的影响规律,探究CFRP表面油漆的激光清洗机理,进行了红外纳秒激光清洗CFRP表面油漆的实验。首先利用田口正交阵列开展了不同参数下的清洗实验。随后采用信噪比(S/N)与方差分析(ANOVA)探讨了激光功率、扫描速度、搭接率与重复频率等工艺参数对油漆清洗深度、表面粗糙度和清洗温度的影响。最后借助红外热成像与高速摄像技术,对激光清洗过程中的温度响应、羽流形成与消逝及漆层动态行为进行了观测。研究结果表明:搭接率是影响清洗深度、表面粗糙度和清洗温度的最主要参数,扫描速度与激光功率的影响同样显著,而重复频率的影响不显著。CFRP表面油漆的激光去除机制主要以激光热效应造成的热烧蚀、气化为主。 展开更多
关键词 激光技术 激光清洗 碳纤维增强复合材料 除漆机理 清洗工艺
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不同光束类型致铝合金表面漆层损伤形貌研究
7
作者 杨文锋 何双江 +1 位作者 李绍龙 李天权 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期869-874,共6页
漆层的损伤形貌反映了激光与材料相互作用的规律及除漆机理,了解不同光束类型对漆层的损伤特征及作用规律有助于选择激光精准除漆,提高表面处理质量。为探究不同光束类型对漆层材料的作用规律及除漆机理,采用扫描电子显微镜和3D光学表... 漆层的损伤形貌反映了激光与材料相互作用的规律及除漆机理,了解不同光束类型对漆层的损伤特征及作用规律有助于选择激光精准除漆,提高表面处理质量。为探究不同光束类型对漆层材料的作用规律及除漆机理,采用扫描电子显微镜和3D光学表面轮廓仪测量铝合金表面漆层在高斯与平顶激光除漆后,损伤直径、损伤深度及损伤形貌随能量密度的变化。结果表明,在高斯光束作用下,表面漆层损伤区域受到热烧蚀和热振动效应影响,出现漆层剥离、烧蚀去除等现象,损伤凹坑光滑、规则,当能量密度为1237J/cm2时,漆层的损伤直径达到4671μm,深度达到1014μm;在平顶光束作用下,表面漆层损伤区域主要受到热振动效应影响,损伤凹坑呈现出振动剥离去除的形貌,凹坑范围内的漆层剥落不规则,剖面呈“锯齿”状,当能量密度为1237J/cm2时,损伤直径达到6123μm,深度达到1942μm;同等能量密度下,平顶光束剥离漆层量更大。 展开更多
关键词 高斯光束 平顶光束 损伤形貌 除漆机理
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飞机碳纤维复合材料蒙皮激光除漆技术的研究进展
8
作者 肖春芳 邵林发 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期150-159,共10页
碳纤维复合材料是飞机蒙皮的重要材料,除漆是飞机碳纤维复合材料蒙皮再次涂装之前最为重要的工序。激光除漆具有高效、可控、分层、“绿色”的优势,有望成为飞机碳纤维复合材料蒙皮除漆的主要技术途径。介绍了激光分层可控除漆方法和机... 碳纤维复合材料是飞机蒙皮的重要材料,除漆是飞机碳纤维复合材料蒙皮再次涂装之前最为重要的工序。激光除漆具有高效、可控、分层、“绿色”的优势,有望成为飞机碳纤维复合材料蒙皮除漆的主要技术途径。介绍了激光分层可控除漆方法和机理,总结了激光能量密度、激光扫描速度、激光搭接率等工艺因素对飞机碳纤维复合材料蒙皮涂层去除的影响规律,提出了激光分层可控除漆工艺的优化思路,并归纳了激光除漆效果评价方法。列举了激光除漆技术在飞机复合材料表面涂层维修中的应用,并对飞机碳纤维复合材料蒙皮激光除漆技术的发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 飞机碳纤维复合材料蒙皮 激光除漆机理 工艺参数 效果评价 发展趋势
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基于注意力机制和U-net网络的漆面图像分割方法
9
作者 常红杰 高键 +1 位作者 丁明解 齐亮 《计算机与数字工程》 2023年第9期2159-2164,共6页
自动除漆小车的视觉导航过程中,对漆面的分割精度和实时性有着较高的要求。为此,提出一种改进的U-net模型,用于视觉导航中的漆面分割任务。首先,搜集、制作了漆面数据集,并通过数据增强进行了数据集扩充。其次,通过引入Efficientnet-B0... 自动除漆小车的视觉导航过程中,对漆面的分割精度和实时性有着较高的要求。为此,提出一种改进的U-net模型,用于视觉导航中的漆面分割任务。首先,搜集、制作了漆面数据集,并通过数据增强进行了数据集扩充。其次,通过引入Efficientnet-B0编码器和Focal Loss、特征融合环节嵌入串行双注意力机制,对U-net模型做了三处改进。最后,利用改进的模型对漆面进行分割,并与其他模型进行对比实验。实验结果表明,论文改进后的U-net模型,mPA比起U-net和ResU-net分别提升了2.63%和2.19%,达到了97.8%,PA比起U-net和ResU-net分别提升了2.88%和6.12%,达到了90.79%;在分割时间方面,比起DeepLabV3和DeepLabV3+分别提升了91.94%和90.17%,达到了0.1039s。论文提出改进的U-net模型,很好地兼顾了分割精度和实时性的要求。 展开更多
关键词 自动除漆小车 漆面图像分割 U-net Efficientnet-B0 注意力机制 特征融合
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