[发明专利]大面积去除铁锈或氧化层的喷砂-激光抛光复合系统及方法

说明书

本发明涉及一种大面积去除铁锈或氧化层的喷砂‑激光抛光复合系统及方法，系统包括控制模块及与控制模块电连接的激光光源、喷砂桶模块及空压机模块；激光光源用于在控制模块的控制下向工件表面发射激光，以对工件表面进行激光抛光；喷砂桶模块用于储存细纱，并在控制模块的控制下提供细纱；空压机模块用于在控制模块的控制下提供压缩气体；喷砂桶模块包括设置在其出口管路上的喷砂开关，空压机模块包括设置在其出口管路上的气体开关；喷砂开关和气体开关的后端管路合为一路，且在合为一路的管路末端设置有喷砂喷嘴。本发明能实现大面积充分除工件表面的铁锈或氧化层，并且提高工件表面的光滑度。

技术领域

本发明涉及激光抛光技术领域，具体涉及一种大面积去除铁锈或氧化层的喷砂-激光抛光复合系统及方法。

背景技术

喷砂除锈是采用压缩空气为动力，以形成高速喷射束将喷料(石榴石砂、铜矿砂、石英砂、金刚砂、铁砂、海南砂)高速喷射到需要处理的工件表面，使工件表面的外表面的外表或形状发生变化。激光清洗技术是指利用高频高能激光脉冲照射工件表面，涂覆层可以瞬间吸收聚焦的激光能量，使表面的油污、锈斑或涂层发生烧蚀、分解、电离、降解、熔化、燃烧、气化、振动、飞溅、膨胀、收缩、爆炸、剥离、脱落等物理化学变化过程，高速有效地清除表面附着物或表面涂层的清洁方式，从而使短时间的激光脉冲，在适当的参数下不会伤害金属基材。

与传统喷砂工艺相比，激光清洗主要优势是无污染，表面光滑度好，易控制，无损工件等优势。然而缺陷也是非常明显，相比传统喷砂工艺，激光清洗除锈与去氧化层效率低。受限于脉冲激光器发展，现阶段激光清洗无法清除较厚的铁锈或氧化层。传统喷砂工艺能有效清除工件表面的绣层与氧化层，但会导致工件表面粗糙度值偏高，一般达到几十μm。

抛光是指利用机械、化学或电化学的作用，使工件表面粗糙度降低，以获得光亮、平整表面的加工方法。激光抛光是利用激光与材料表面相互作用进行加工的，它遵循激光与材料作用的普遍规律。目前，现有技术中尚未发现将传统喷砂工艺与激光抛光工艺相结合的方案。

发明内容

针对背景技术中的问题，本发明的目的在于解决粗糙表面导致缺陷检测灵敏度低的难题，降低激光超声应用过程中对工件表面粗糙程度的要求。

为了解决上述技术问题，本发明采取的技术方案为：

一种大面积去除铁锈或氧化层的喷砂-激光抛光复合系统，包括控制模块及与控制模块电连接的激光光源、喷砂桶模块及空压机模块；

所述激光光源用于在控制模块的控制下向工件表面发射激光，以对工件表面进行激光抛光；

所述喷砂桶模块用于储存细纱，并在控制模块的控制下提供细纱；

所述空压机模块用于在控制模块的控制下提供压缩气体；

所述喷砂桶模块包括设置在其出口管路上的喷砂开关，所述空压机模块包括设置在其出口管路上的气体开关；

所述喷砂开关和气体开关的后端管路合为一路，且在合为一路的管路末端设置有喷砂喷嘴。

在一些实施例中，还包括与控制模块电连接的云台相机，用于拍摄工件表面的图片并将图片信息传输至控制模块进行处理。

在一些实施例中，还包括准直焦距耦合镜片组，准直焦距耦合镜片组正对着激光光源的激光发射端，用于对激光进行准直、焦距处理。

在一些实施例中，还包括扫描振镜模块，所述扫描振镜模块的入光端正对着准直焦距耦合镜片组的出射端，所述扫描振镜模块的出光端正对着工件的表面；所述扫描振镜模块用于调整激光光源发射的激光传输到工件表面的位置。

在一些实施例中，所述喷砂开关和气体开关上均设置有流量控制表。