پاکسازی رنگ کامپوزیت هوافضا: چرا تمیز کردن لیزر جایگزین حلال های سمی در MRO می شود

در پلیمرهای تقویت شده با فیبر کربن (CFRP) هوافضا، لایه برداری رنگ با لیزر تنها در یک پنجره پردازش کاملاً کنترل شده از نظر تولید قابل دوام است:لیزرهای فیبر پالسی نانوثانیه 1064 نانومتری، 2 تا 4 ژول بر سانتی‌متر مربع انرژی در هر پالس، و عمق حذف 20 تا 40 میکرومتر در هر پاسدر یک لایه پوشش استاندارد 60 تا 90 میکرومتری.

• زیر 1.5 ژول بر سانتی‌متر مربع: پرایمر باقی مانده را ترک می کنید.

• بالای 5 ژول بر سانتی‌متر مربع: شما خطر کربن شدن ماتریس اپوکسی و ساییده شدن الیاف باربر را در زیر لایه رنگی که هنوز از نظر بصری قابل قبول به نظر می رسد، دارید.

در حالی که لایه برداری شیمیایی هنوز در سرعت پردازش نواحی صاف بدنه هواپیما برتری دارد،تمیز کردن با لیزر بر تعمیر و نگهداری، هندسه‌های پیچیده و کارگاه‌هایی که دی‌کلرومتان (DCM) از دسترس خارج شده است، تسلط دارد.

ارزیابی بر اساس یک لایه پوشش استاندارد 60-90 میکرومتری پرایمر + پلی‌اورتان بر روی پوسته‌ی CFRP 2 میلی‌متری، با استفاده از تجهیزات لیزر 300-500 وات.

پارامترها بر اساس منبع پالسی نانوثانیه 300 وات، مدت پالس 100 نانوثانیه، لنز گالوو 254 میلی‌متر، اندازه نقطه 0.5 میلی‌متر، کمک هوای خشک هم‌محور (3-5 بار)، و استخراج دود ≥ 900 متر مکعب در ساعت:

• انرژی پالس (2-4 ژول بر سانتی‌متر مربع):

  • خطر در صورت بالا بودن (> 5 ژول بر سانتی‌متر مربع): تشکیل حلقه کربن، ساییدگی فیبر کربن.

  • دمای زیرلایه ( پرایمر باقی مانده، خطوط براق.سرعت اسکن (8-15 متر بر ثانیه):

• خطر در صورت بالا بودن (> 20 متر بر ثانیه):

  • پاس ناقص، نیاز به 3+ پاس تکراری.خطر در صورت پایین بودن (< 5 متر بر ثانیه):

  • دمای زیرلایه (عمق حذف در هر پاس (20-40 میکرومتر):خطر در صورت بالا بودن (> 50 میکرومتر):

• در یک ضربه به الیاف ساختاری نفوذ می‌کند.

  • خطر در صورت پایین بودن (< 15 میکرومتر): تعداد پاس‌ها سه برابر می‌شود و بهره‌وری را کاهش می‌دهد.

  • دمای زیرلایه (<120 درجه سانتی‌گراد برای اپوکسی پخت 177 درجه سانتی‌گراد):خطر در صورت بالا بودن (> 150 درجه سانتی‌گراد):

• به دمای انتقال شیشه‌ای رزین نزدیک می‌شود و باعث تخریب برگشت‌ناپذیر پلیمر می‌شود.چرا این پنجره وجود دارد

  • تجزیه اپوکسی در حدود 300-350 درجه سانتی‌گراد آغاز می‌شود - بسیار پایین‌تر از آستانه فرسایش فیبر کربن. این اجازه می‌دهد تا پوشش ابتدا بخار شود و فرآیند خود محدود شونده باشدتا یک نقطه

فراتر از حدود 5 ژول بر سانتی‌متر مربع، خود فیبر کربن شروع به فرسایش می‌کند: شما دیگر رنگ را لایه برداری نمی‌کنید؛ شما در حال ماشین‌کاری لایه کامپوزیت هستید. از آنجایی که اکسیداسیون فیبر در هوا در حدود 450 درجه سانتی‌گراد آغاز می‌شود، یک حلقه کربن قهوه‌ای قابل مشاهده به عنوان امضای بصری فوری که از آستانه ایمنی عبور کرده‌اید، عمل می‌کند.سه تله حیاتی که ممیزی‌های OEM را رد می‌کنندپوسته‌های لانه زنبوری با ورقه‌های نازک کمتر از 0.8 میلی‌متر (خطرات سوراخ شدن ورق و آسیب حرارتی هسته به طور غیرقابل قبولی بالا هستند).

فویل مسی یا برنزی گسترش یافته که در لایه بیرونی پوسته‌های کامپوزیت تعبیه شده است (یا نوارهای منحرف کننده روی رادوم‌ها) هیچ کنتراست نوری نسبت به رنگ ندارد و لیزرهای استاندارد نمی‌توانند بین آنها تمایز قائل شوند. همیشه داده‌های موقعیت مش را از دفترچه راهنمای تعمیر سازه (SRM) بازیابی کنید و تعداد پاس‌های خود را بر اساس

1. لایه پوشش روی مش کالیبره کنید.لایه برداری تا فیبر خام معمولاً اشتباه است: مشخصات اصلی حذف رنگ OEM (سری BAC بوئینگ، سری AIMS ایرباس) اغلب یک لایه پرایمر باقی مانده کنترل شده را برای حفظ چسبندگی بین لایه‌ها و محافظت در برابر خوردگی اجباری می‌کنند. همیشه عمق در هر پاس را روی یک کوپن آزمایشی که دقیقاً با لایه‌بندی هواپیما مطابقت دارد کالیبره کنید - هرگز مستقیماً روی سخت‌افزار پروازی کالیبره نکنید.رادوم‌ها و پوشش‌های رسانا:

2. لایه رنگ رسانا روی رادوم بخشی جدایی‌ناپذیر از سیستم آنتن هواپیما را تشکیل می‌دهد. هندسه حذف و محدودیت‌های مقاومت سطحی باید به دقت از دفترچه راهنمای نگهداری قطعه (CMM) پیروی کند، نه فقط ضخامت پوشش.دنباله صلاحیت توصیه شده

3. قبل از استقرار لایه برداری لیزری بر روی قطعات حیاتی پرواز، این دنباله اعتبارسنجی دقیق را تکمیل کنید:تست کوپن:

تست برش متقاطع روش B ASTM D3359

1. (4B یا بهتر را بپذیرید).چسبندگی کششی: انجام دهیدتست کششی ASTM D4541

2. . هم مقدار MPa و هم محل شکست را ثبت کنید. اگر شکست همبند رخ دهددر داخللایه کامپوزیت، پارامترها بیش از حد تهاجمی بوده‌اند - حتی اگر مقدار عددی سالم به نظر برسد، مجموعه را رد کنید.تحلیل میکروسکوپی: در بزرگنمایی 50 برابر بازرسی کنید تا ضخامت پرایمر باقی مانده را اندازه بگیرید و عدم وجود جدایش فیبر-ماتریس در لایه بالایی را تأیید کنید.تست مجدد چرخه حرارتی:

3. پس از حداقل یک چرخه دمای سرویس حرارتی، دوباره رنگ کنید، پخت کنید و چسبندگی را مجدداً تست کنید. برای سازه‌های حیاتی پرواز که نیاز به تأیید استاتیکی و خستگی از طریق مهندسی تعمیر OEM دارند، 4 تا 8 هفته برای تأیید در نظر بگیرید.حداقل ایمنی دستگاه:

4. محفظه کلاس 4 با اینترلاک، استخراج دود که مستقیماً با انتشار پرتو لیزر اینترلاک شده است، و تأیید مسیر پرتو طبقIEC 60825-1 / ISO 11553-1

.چه زمانی به لایه برداری شیمیایی یا سند بلاست با مدیا پایبند بمانیمنواحی صاف بدنه یا پوسته‌های بالایی که بیش از حدود 20 متر مربع هستند (نرخ ساعتی لیزر نمی‌تواند با روش‌های شیمیایی که DCM هنوز به طور قانونی مجاز است، رقابت کند).پوسته‌های لانه زنبوری با ورقه‌های نازک کمتر از 0.8 میلی‌متر (خطرات سوراخ شدن ورق و آسیب حرارتی هسته به طور غیرقابل قبولی بالا هستند).

• قطعات حیاتی پرواز فاقد تأیید رسمی و کتبی مهندسی تعمیر OEM (هیچ مسیر انطباقی صرف نظر از نتایج تست کوپن وجود ندارد).

• آماده اعتبارسنجی برنامه هوافضای خود هستید؟

• لایه‌بندی مواد، مشخصات پشته پوشش و هندسه قطعه خود را برای ما ارسال کنید. ما یک برنامه جامع تست کوپن - از جمله عمق حذف اندازه‌گیری شده در هر پاس و معیارهای تست ASTM D3359 - قبل از تعهد سرمایه به یک سلول خودکار، ایجاد خواهیم کرد.

• [درخواست ارزیابی برنامه هوافضا]

مشخصات زیرلایه کامپوزیت، نوع پوشش و هندسه قطعه خود را برای ارزیابی سفارشی فرآیند لیزر شامل کنید.