[发明专利]一种激光清洗后基体表面熔融层厚度的调控方法

说明书

本发明提供了一种激光清洗后基体表面熔融层厚度的调控方法，属于表面激光清洗技术领域。本发明提供的激光清洗后基体表面熔融层厚度的调控方法，包括以下步骤：对位于基体表面的油漆层进行脉冲激光清洗，在基体表面得到熔融层；所述脉冲激光清洗的工作参数包括：激光波长为193～10600nm，激光频率为5～20kHz，脉冲宽度为50～100ns，输出功率为1～20W，脉冲激光发射口与基体表面的直线距离为25～50cm，扫描速度为40～70cm/s；所述熔融层的厚度为10～20μm。本发明提供的调控方法，采用脉冲激光能够实现对于具有油漆表面的基体的高效率、绿色环保的清洗，并实现了清洗后表面熔融层厚度的有效控制，且不会对基体材料的力学性能产生影响，可以大规模应用于工业生产。

技术领域

本发明涉及表面激光清洗技术领域，具体涉及一种激光清洗后基体表面熔融层厚度的调控方法。

背景技术

航空飞机蒙皮表面的漆层、船舶等长期使用后表面产生的锈蚀层以及发动机等装备的积碳层，都需要定期进行清洗和维护，以便这些装备能够更好的使用，延长装备的使用寿命。传统的清洗方法主要有：机械清洗、化学清洗以及超声波清洗，然而上述清洗方法的效率低、不环保、容易引入有毒物质造成二次污染，而且清洗后基体表面精度得不到保证，进而影响装备服役期间的性能。

激光清洗作为一种新型清洗技术，具有绿色环保、效率高、清洗后基体表面的精度可以得到有效的保证的优势，而且，激光清洗的工艺简单、成本低、可用于结构复杂的零部件表面清洗。目前激光清洗技术在清洗后表面清洁度方面发展成熟，在除漆、除油、除锈、保护文物、清除微米级及亚微米级颗粒等各个领域都有广泛的应用。

激光清洗后基体表面形成的树枝状突起，树枝状突起的最高处与最低处的最大差值即为熔融层厚。如果熔融层厚度过大会直接增加材料表面的粗糙度以及清洗后重新涂装防护漆的质量。对于激光清洗后形成的熔融层的厚度目前还无有效的调控方法。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提供一种激光清洗后基体表面熔融层厚度的调控方法，本发明提供的激光清洗后基体表面熔融层厚度的调控方法能够调控基体表面激光清洗后形成的熔融层的厚度。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种激光清洗后基体表面熔融层厚度的调控方法，包括以下步骤：

对位于基体表面的油漆层进行脉冲激光清洗，在基体表面得到熔融层；

所述脉冲激光清洗的工作参数包括：激光波长为193～10600nm，激光频率为5～20kHz，脉冲宽度为50～100ns，输出功率为1～20W，脉冲激光发射口与基体表面的直线距离为25～50cm，扫描速度为40～70cm/s；

所述熔融层的厚度为10～20μm。

优选的，所述脉冲激光清洗采用S型扫描路径。

优选的，所述脉冲激光清洗的方法为脉冲激光直接辐射法。

优选的，所述脉冲激光的光斑为圆形光斑，所述圆形光斑的直径为0.1～1mm。

优选的，所述脉冲激光清洗的工作参数还包括：扫描搭接率为3～5％。

优选的，所述脉冲激光清洗利用的激光器为钕-钇铝石榴石近红外激光器。

优选的，所述激光频率为5kHz、10kHz、15kHz或20kHz。

优选的，所述油漆层的厚度为30～40μm。

优选的，所述基体包括铝合金或铁基合金。