Tecnología de limpieza láserSe utiliza principalmente en el tratamiento de superficies de fuselajes de aeronaves en la industria aeroespacial. Al reparar y mantener una aeronave, es básicamente necesario eliminar la pintura vieja de la superficie para poder rociar nueva pintura al aceite, arenado o lijado con cepillo de acero y otros métodos tradicionales.limpiar la superficiepelícula de pintura.
En el mundo,sistemas de limpieza láserSe han utilizado durante mucho tiempo en la industria aeronáutica. La superficie de la aeronave necesita repintarse después de cierto tiempo, pero la pintura antigua original debe eliminarse por completo antes de pintar. El método tradicional de eliminación mecánica de pintura puede dañar fácilmente la superficie metálica de la aeronave, lo que supone un riesgo oculto para la seguridad del vuelo. Mediante sistemas de limpieza láser múltiples, la pintura puede eliminarse por completo de un Airbus A320 en dos días sin dañar la superficie metálica.
Principio físico de la limpieza láser en la limpieza de superficies de aeronaves:
1. El haz emitido por el láser es absorbido por la capa de contaminación en la superficie a tratar.
2. La absorción de una gran cantidad de energía forma un plasma en rápida expansión (gas inestable altamente ionizado), que produce una onda de choque.
3. La onda de choque rompe los contaminantes en fragmentos y los rechaza.
4. La duración del pulso de luz debe ser lo suficientemente corta para evitar la acumulación de calor que dañaría la superficie que se está tratando.
5. Los experimentos demuestran que cuando hay óxido en la superficie del metal, se genera plasma en dicha superficie.
Se realizaron experimentos de despintado láser (limpieza láser) en superficies de aeronaves con fluencias láser de 2 a 6 J/cm². Tras los análisis mediante microscopía electrónica de barrido (SEM) y espectroscopia de energía dispersiva de rayos X (EDS), se determinó que los parámetros óptimos del proceso de eliminación de pintura por láser son de 5 J/cm². La seguridad de vuelo de la aeronave es de suma importancia y no se permite ninguna pérdida accidental. Por lo tanto, para que la tecnología de eliminación de pintura por láser se utilice ampliamente en el mantenimiento de aeronaves, es fundamental lograr una limpieza no destructiva.
Bajo diferentes condiciones de densidad de energía láser, se estudiaron las propiedades de fricción y desgaste de los orificios de los remaches en el revestimiento de la aeronave tras la limpieza láser, y se evaluaron las propiedades de fricción y desgaste de otras partes del revestimiento. Se realizaron comparaciones con muestras sometidas a rectificado mecánico y limpieza láser. Los resultados mostraron que la limpieza láser no redujo las propiedades de fricción y desgaste de ningún componente en la superficie del revestimiento de la aeronave.
Se evaluaron la tensión residual, la microdureza y la resistencia a la corrosión de la superficie del fuselaje de la aeronave tras la limpieza láser. En comparación con el rectificado mecánico y la limpieza láser, los resultados muestran que esta última no reduce la microdureza ni la resistencia a la corrosión de la superficie del fuselaje. Sin embargo, tras la limpieza láser, la superficie del fuselaje sufre deformación plástica, un problema que requiere especial atención al utilizar esta tecnología para el tratamiento de la superficie del fuselaje.
Durante el mantenimiento de la aeronave, es necesario retirar la pintura de las superficies y examinar el fuselaje para detectar corrosión y grietas por fatiga, con el fin de evitar accidentes aéreos. Por lo tanto, al retirar cuidadosamente la pintura del fuselaje, es fundamental asegurarse de que el proceso no dañe el sustrato.
Los procesos tradicionales de eliminación de pintura incluyen la limpieza mecánica, la limpieza ultrasónica y la limpieza química. Si bien estas tecnologías de limpieza son relativamente maduras, aún presentan muchas deficiencias. Por ejemplo, el método de limpieza mecánica puede dañar fácilmente el material base, la limpieza química contamina el medio ambiente y la limpieza ultrasónica está limitada por el tamaño de la pieza, lo que dificulta la limpieza de piezas de gran tamaño.
En los últimos años, gracias al rápido desarrollo de la tecnología láser, la limpieza láser se ha convertido en una técnica más automatizada, eficaz y económica. Esta tecnología se utiliza ampliamente en la eliminación de pintura y óxido, la limpieza de moho en neumáticos, la protección de patrimonio cultural, la purificación nuclear, entre otras aplicaciones.
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Fecha de publicación: 9 de octubre de 2022
