碳纤维复合材料飞机蒙皮表面漆层激光清洗工艺研究

作者：顾军义; 李文琴; 苏轩^*; 徐杰; 郭斌^*

来源：中国激光, 2023, 1-19.

• 激光清洗
• 碳纤维增强复合材料
• 除漆机理
• 清洗工艺

激光清洗碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)表面涂层一直面临着形貌破坏与基体过热的风险。为明晰工艺参数对激光清洗CFRP飞机蒙皮表面油漆的影响规律，探究CFRP表面油漆激光清洗机理，本文进行了红外纳秒激光清洗CFRP表面油漆试验。首先根据田口正交阵列执行了25种不同参数的清洗试验。随后采用信噪比(S/N)分析与方差(ANOVA)分析探讨了激光功率、扫描速度、搭接率与重复频率等工艺参数对油漆清洗深度、表面粗糙度和清洗温度的影响。最后，借助红外热成像与高速摄像技术对激光清洗过程中的温度响应、羽流形成与消逝及漆层动态行为进行了观测。研究表明，搭接率是影响清洗深度、表面粗糙度和清洗温度的最主要参数。扫描速度与激光功率的影响同样显著，而重复频率的影响不显著。CFRP表面油漆的去除机制主要以由激光热效应造成的热烧蚀、气化为主。

• 单位
  哈尔滨工业大学; 哈尔滨工业大学（深圳）