[实用新型]一种激光清洗设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及激光清洗技术领域，特别是应用于对飞机蒙皮清洗，同时也可应用于模具清洗、石材、金属等物体表面的污垢、锈迹以及溶剂残留物的清洗，核工业维修清洗减废，古文物、遗迹、古建筑除污维护。

背景技术

飞机在使用一段时间(5年左右)后,就需要大修一次。在大修时,需要把表面油漆全部除掉,这不仅是为了大修后重新涂漆以得到一个崭新的装饰涂层,更是为了检测发现机体或结构件的缺陷和疲劳裂纹,从而避免飞机发生疲劳破坏事故。

现有技术中，目前主要采用脱漆剂对飞机机体进行除漆工作。然而采用脱漆剂除漆的缺点很多,不但有毒有污染,而且脱漆剂使用量非常大,成本非常高昂；脱漆剂对铆在机体上的钢质铆钉有腐蚀作用，而采用激光除漆(Laser Paint Stripping)不但无上述问题,而且便于实时控制,因而在激光清洗领域内受到广泛的关注。

中国航空工业第一集团公司发布的报告称,到2023年,我国客货运输机将达2769架。如果再把军机和通用飞机考虑在内,我国的飞机数目更是非常庞大。我国某中型运输机除漆时,每架需要脱漆剂2.4吨,每吨脱漆剂价值3.8万元人民币，由此可知,该型飞机的脱漆费用,光脱漆剂一项就需9.12万元；若使用激光除漆技术,飞机除漆的成本主要就是激光器的耗电费用。

飞机激光除漆需要一台输出功率为5千瓦的激光器,连续工作48小时就可以完成整架飞机除漆任务。激光器的电光转换效率为10%，耗电量计算如下：（5KW*48H）/10%=2400（度）；按照工业用电标准，每度电1.2元，总计电费为：2400度*1.2元/度=2880元；只相当于使用脱漆剂费用的3%，按照目前中国民航市场的飞机保有量2000架计算，参照一个中型飞机使用激光清洗设备的费用，可节约的成本计算如下：（91200-2880）*2000=1.7664亿元，经济效益非常巨大，将给客户节约巨额的成本开支。

飞机对安全性有着近乎苛刻的要求，所以在航空工业部门，无论是生产还是维修，对每一道工序的改进，首先想到的不是成本而是安全。因此激光脱漆要代替传统的脱漆剂法，首先要提供的就是安全保证，激光脱漆不会对飞机机体有丝毫的损伤。如果激光脱漆的速度缓慢，就会拖延飞机的维修时间，由此导致的经济损失是相当严重的。所以只有激光脱漆的速度达到乃至超过脱漆剂的脱漆速度，也就是每小时可以剥离约22m²的机体漆层，激光脱漆的优点才会得以体现。

如何提供一种激光清洗设备来有效的进行飞机蒙皮清洗值得我们思考。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种激光清洗设备，解决脱漆剂除漆对机体造成的安全隐患，降低清洗成本，减少脱漆剂清洗对环境的污染。

为实现上述目的，本实用新型提供一种激光清洗设备，包括激光器2以及与其连接的清洗加工头3，其中，所述激光器2包括依次设置于光路上的全反射镜21、第一半导体泵浦模块22、电光调Q开关23、输出镜24、第一45°反射镜25、第一束流收集器26、衰减器27、第二45°反光镜28、第二泵浦模块29、光开关元件211、第二束流收集器212、第三45°反光镜213、光纤耦合器214，并且所有器件光轴同轴，第一泵浦模块22泵浦产生激光，通过电光调Q开关23调Q输出高功率脉冲激光，并通过第二泵浦模块29再次放大激光功率，并将高功率脉冲激光经光纤耦合器214耦合入光纤7；

所述清洗加工头3包括扩束镜31，扩束镜的输出光方向设有45°反光铜片32，45°反光铜片的反射光路上设有扫描振镜33，扫描振镜的反射光路上设有聚焦透镜34，聚焦透镜的光路输出端输出激光束35用于清洗物体6。

优选地，还包括吸尘装置5，所述吸尘装置连接于清洗加工头3的前端，吸尘装置5中连有气管51，以吸收激光清洗过程中引起的碎屑保护聚焦镜34、扫描振镜33免受清洗产生的污物污染。

优选地，还包括冷凝器4，所述清洗加工头3中还包括吸光装置36，吸光装置中设有冷却水管，冷却水管通过出水管41和回水管42与冷凝器4相连，所述吸光装置吸收激光转换为热量以对激光器2和清洗加工头3进行散热处理。

优选地，还包括触屏显示单元，激光器的控制器连接所述触屏显示单元，通过所述触屏显示单元进行激光清洗参数设置和清洗工作模式选择。

优选地，还包括功率计210，所述功率计经激光器的控制器控制，并通过I/O接口实时监测清洗时的激光功率。

优选地，所述光纤耦合器214为空心锥耦合器。