Wie funktioniert Laserreinigung in der Luftfahrt?

Laserreinigungstechnologiewird hauptsächlich in der Oberflächenbehandlung von Flugzeugkörpern in der Luft- und Raumfahrtindustrie eingesetzt. Bei der Reparatur und Wartung eines Flugzeugs ist es grundsätzlich notwendig, die alte Farbe auf der Oberfläche zu entfernen, um neues Öl, Sandstrahlen oder Stahlbürstenschleifen und andere traditionelle Methoden aufzusprühen.Reinigung der OberflächeLackfilm.

In der Welt,Laserreinigungssystemewerden seit langem in der Luftfahrtindustrie eingesetzt. Flugzeugoberflächen müssen nach einer gewissen Zeit neu lackiert werden, wobei der ursprüngliche Lack vor dem Lackieren vollständig entfernt werden muss. Herkömmliche mechanische Lackentfernungsmethoden können die Metalloberfläche des Flugzeugs leicht beschädigen und so die Flugsicherheit gefährden. Mithilfe mehrerer Laserreinigungssysteme kann der Lack eines Airbus A320 innerhalb von zwei Tagen vollständig entfernt werden, ohne die Metalloberfläche zu beschädigen.

Das physikalische Prinzip der Laserreinigung bei der Flugzeugoberflächenreinigung:

1. Der vom Laser emittierte Strahl wird von der Kontaminationsschicht auf der zu behandelnden Oberfläche absorbiert.
2. Durch die Absorption großer Energiemengen entsteht ein sich schnell ausdehnendes Plasma (hochionisiertes instabiles Gas), das eine Stoßwelle erzeugt.
3. Die Stoßwelle zerbricht die Verunreinigungen in Fragmente und wird abgewiesen.
4. Die Lichtimpulsbreite muss kurz genug sein, um einen Hitzestau zu vermeiden, der die zu behandelnde Oberfläche beschädigen würde.
5. Experimente zeigen, dass bei Vorhandensein von Oxid auf der Metalloberfläche Plasma auf der Metalloberfläche entsteht.

Experimente zur Laserentlackung (Laserreinigung) an Flugzeughäuten wurden mit Laserfluenzen von 2–6 J/cm² durchgeführt. Nach SEM- und EDS-Analysen liegen die optimalen Prozessparameter für die Laserentlackung bei 5 J/cm². Die Flugsicherheit des Flugzeugs ist von größter Bedeutung, und ein versehentlicher Verlust ist ausgeschlossen. Für eine breite Anwendung der Laserentlackungstechnologie in der Flugzeugwartung ist daher eine zerstörungsfreie Reinigung des Flugzeugs erforderlich.

Unter verschiedenen Laserenergiedichten wurden die Reib- und Verschleißeigenschaften der Nietlöcher der Flugzeughaut nach der Reinigung mittels Laserreinigung untersucht und die Reibungs- und Verschleißeigenschaften anderer Hautteile bewertet. Vergleiche wurden mit Proben nach mechanischem Schleifen und Laserreinigung durchgeführt. Die Ergebnisse zeigten, dass die Laserreinigung die Reibungs- und Verschleißeigenschaften der Oberflächenkomponenten der Flugzeughaut nicht verringerte.

Die Eigenspannung, Mikrohärte und Korrosionsbeständigkeit der Flugzeughautoberfläche nach der Laserreinigung wurden bewertet. Im Vergleich zum mechanischen Schleifen und zur Laserreinigung zeigten die Ergebnisse, dass die Laserreinigung die Mikrohärte und Korrosionsbeständigkeit der Flugzeughautoberfläche nicht verringert. Nach der Laserreinigung weist die Oberfläche der Flugzeughaut jedoch plastische Verformungen auf, ein Problem, das bei der Behandlung der Flugzeughautoberfläche mit Laserreinigungstechnologie besondere Aufmerksamkeit erfordert.

Bei der Flugzeugwartung muss Farbe von Flugzeugoberflächen entfernt und die Außenhaut auf Korrosionsschäden und Ermüdungsrisse untersucht werden, um Flugunfälle zu vermeiden. Daher ist beim sorgfältigen Entfernen der Farbe von der Außenhaut darauf zu achten, dass der Untergrund nicht beschädigt wird.

Zu den traditionellen Verfahren zur Lackentfernung zählen mechanische Reinigung, Ultraschallreinigung und chemische Reinigung. Obwohl die oben genannten Reinigungstechnologien relativ ausgereift sind, weisen sie noch viele Mängel auf. Beispielsweise kann das mechanische Schleifen das Grundmaterial leicht beschädigen, die chemische Reinigung belastet die Umwelt und die Ultraschallreinigung ist durch die Größe des Werkstücks begrenzt und erschwert die Reinigung großer Teile.

In den letzten Jahren hat sich die Laserreinigungstechnologie mit der rasanten Entwicklung der Lasertechnologie zu einer automatisierteren, saubereren und kostengünstigeren Reinigungstechnologie entwickelt. Die Laserreinigungstechnologie wird häufig zur Entfernung von Farbe und Rost, zur Reinigung von Reifenformen, zum Schutz kultureller Relikte und zur nuklearen Reinigung usw. eingesetzt.

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