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飞机造价高,清洗维护费用每年更是高达百万,激光清洗降低成本

发布:2022-03-21 11:25作者:www.huyunjituan.com点击:1088次

飞机造价高,清洗维护费用每年更是高达百万,激光清洗降低成本。目前,民用飞机已成为能够轻松载客的主要工具。飞机维护对于确保飞行安全很重要。商用飞机必须每六年或在 24,000 次飞行或 2,000 次起降后进行检查。在飞行维护期间,必须清除飞机表面的所有油漆并检查腐蚀和疲劳情况,以防止飞机相撞。因此,在去除飞机蒙皮上的油漆时,必须特别注意清洁程序,以免损坏表面。最常用的是机械、化学和超声波清洗方法。尽管他们的技术已经成熟,但仍然存在很多不足。例如,机械清洗方法会损坏基材,化学清洗方法会污染环境,超声波清洗的有效性严重限制了它的使用。近年来,激光清洗已被广泛用于去除飞机上的油漆,因为它环保、高效、广泛可用且非接触式。激光除漆是激光清洗技术最有前途的应用之一。这个过程是光和物质的相互作用。当激光破坏基板与杂质的结合力时,杂质会因蒸发、压缩、振动等作用而落下。
本文讨论了波音的飞机清洁技术,它是提高飞机清洁效率和降低维护现有表面成本的基准。在 2-6 J/cm 2 的激光辐射能量密度下研究了平面剥离的效果。 SEM和EMF分析表明,最佳清洗参数为5 J/cm 2 。对飞机的安全要求几乎是严格的。因此,随着激光除漆技术在飞机维修中的广泛应用,无损清洗是值得期待的。研究了飞机蒙皮铆钉在不同能量密度下激光剥离后的磨损性能和其他蒙皮部件由于机械磨损引起的摩擦磨损。并对激光擦洗进行了研究和比较。结果表明,激光不影响飞机表面任何部分的摩擦磨损性能。研究了激光清洗后飞机蒙皮表面的残余应力、显微硬度和腐蚀特性。与机械研磨和激光清洁相比,激光已被证明不会降低飞机的表面硬度和耐腐蚀性。但激光清洗后,飞机蒙皮表面会出现塑性变形,目前需要引起重视。
给一架飞机设置一个安全边际,就相当于在任何一架飞机后面都加了一个缓冲区。一对离场飞机到NFP侧的过渡对应于与移动飞机的参考点相关联的对的限制区域的扩展。初始 NFP 点的每一侧偏移距离 n(顶部(b)),两个级别之间的最小安全距离为 1 米。
随着激光技术的飞速发展,近年来激光清洗实现了自动化,提高了生产效率,降低了成本。广泛用于油漆除锈、胶带模板清洗、文物保护、核清洗。
本文分析了Nd:YAG激光清洗对波音飞机BMS10-11涂层的影响。通过改变不同的激光能量密度,讨论了最佳涂层去除参数,并评估了 SEM 和 EDS 涂层去除机制。 最重要的清洁步骤是避免损坏土壤,这对 Flyskin 来说更为重要。 因此,对激光清洗飞机外壳和传统清洁飞机表面的摩擦磨损性能进行了研究。 磨损是皮革铆钉的特征,因此我们还进行了摩擦和磨损测试,以证明其完好无损。 此外,我们还对激光洗过的皮革和传统皮革进行了电偶腐蚀测试、残余负载测试和显微硬度测试,为皮革内饰的大规模激光清洗奠定了基础。 
在清洗过程中,当激光能量密度从2J/cm2增加到5J/cm2时,底漆溶解缓慢,机器表面没有可见的金属蒸汽。收集激光清洗后的脱附剂涂层碎片,使用 SEM 和 EMF 进行分析,如图 8 所示。所有 BMS10-11 土壤元素都含有从飞机蒙皮表面掉落的污染物。扫描电子显微镜(SEM)显示涂层碎片粘附,EMF分析显示大部分氧气粘附。可以得出结论,激光擦洗主要是由于皮肤表面的清漆层吸收了激光能量,然后通过氧化的热振动将其从皮肤表面释放出来。 †
对所有定义明确的样品进行 EMF 分析。激光能量吸收后在2 J/cm 2 时,BMS10-11主层开始解体,氧浓度迅速升高。这些是Si、Ca、W、Cl等。它们在高温下容易氧化,形成氧化物并落在皮肤表面。在 3 J/cm2 时,墨层不含 Si、Ca、W、Re、Mg、Fe 等元素。大部分油漆层已被去除,铝含量从0.4%急剧上升到76.9%,铝层开始从皮肤上滑落。目前皮肤表面的氧气含量很低。随着激光能量密度的增加,Al 含量在 4 J/cm2 时增加到 79.3%,并且抗蚀剂几乎完全从皮肤表面去除。铝涂层开始热氧化,导致皮肤表面出现皱纹。在 5 J/cm2 时,Al 含量最高,为 79.5%。铝镀层不断地热氧化,使之前被氧化的部分重新熔化,使镀层表面比较光滑,可以认为是清洁度最好的状态。
当激光的能量密度达到6J/cm2时,高能激光将铝层中的铝离子电离蒸发,铝元素含量减少,顶部出现金属蒸气。 EMF 显示皮肤表面存在 Cu。连同图 1 和 2.6 (f),2024 年,一种铝合金基体开始出现在皮肤表面。清洁飞机外部的原则是保护它免受地板的损坏。皮肤失去了铝涂层的保护和高耐腐蚀性,这在随后的清漆层重新涂漆期间是不希望的。整个清洗过程分为两个阶段:5J/cm2为最佳清洗参数;最高5 J/cm2为第一阶段,即净化阶段; 5 J/cm2 后很纯,所以第二阶段。
机械磨削后飞机表面的平均摩擦系数为0.3919,磨损量为0.3694 mm3。当激光能量密度为2J/cm2-6J/cm2时,待清洗飞面的平均摩擦系数分别为0.4084、0.4021、0.4255、0.3887、0.4283,磨损值为0.3048。 5448, 60, 30, 547, 0.5472 mm 3 当激光能量密度为2 J/cm 2 时,墨膜开始从皮肤表面开始剥离,大部分原色仍附着在表面皮肤。 † 图 11 显示皮肤的摩擦系数在磨损开始时较低,然后迅速增加,最终达到约 0.4084。目前磨损相对较低。可以得出结论,目前皮肤磨损的机理主要是粘合剂,特别不同于磨损等激光参数。当激光能量密度为 3 J/cm2 时,染料基本上从皮肤表面去除,铝涂层暴露出来。
除了墨层的保护外,皮肤的摩擦系数在开始磨损时相当高,然后逐渐下降到一个稳定值。目前,平均皮肤摩擦系数开始上升到0.4201,磨损开始增加。在 4 J/cm2 的能量密度下,飞机机身表面的漆膜实际上松弛,铝涂层开始氧化,导致皮肤表面振动。平均皮肤摩擦系数继续增加到0.4255,磨损程度达到最大值。当能量密度达到5J/cm 2 时,铝镀层被氧化部分的进一步热氧化和重熔导致在铝镀层表面形成平坦、致密的氧化膜。飞机蒙皮表面平均摩擦系数降至0.3887,磨损大大降低,优于蒙皮表面机械磨损后。当能量密度达到6J/cm2时,皮肤表面的铝涂层开始开裂,露出2024铝合金基体,引起表面再次振动。皮肤表面的摩擦系数开始增加,达到0.4283,磨损量开始增加。
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