一种激光除冰方法技术

本发明专利技术公开了一种激光除冰方法，包括以下步骤：在待除冰区域的表面覆盖金属介质层；开启激光除冰系统使激光束在金属介质层表面循环扫描加工，通过调节激光工艺参数，避免金属介质层熔化的同时，将激光束热量传递至相接触的覆冰区域；待金属介质层下方的覆冰区域融化后，将金属介质层移动至下一处待除冰区域，重复上述步骤直至除冰完成。本发明专利技术通过选用对激光能量吸收率高的金属介质层，提高激光能量的吸收率，减少激光除冰时的能量损失。并且通过金属介质层的阻隔作用，避免激光除冰时高能激光束透过覆冰层直接作用于基体，显著减小激光除冰对基体产生的可能损伤。除冰对基体产生的可能损伤。除冰对基体产生的可能损伤。

【技术实现步骤摘要】
一种激光除冰方法


[0001]本专利技术涉及激光加工领域，尤其涉及一种激光除冰方法。

技术介绍

[0002]覆冰作为低温环境下一种常见的自然灾害，对电力、交通、建筑等行业会产生严重影响，每年因此导致的直接及间接损失巨大。目前已有的除冰方法包括机械除冰、化学实际喷洒除冰、加热除冰等。作为一种新兴的除冰方法，激光除冰具有非接触、效率高、易自动化控制以及可选区精确去除等优势，近年来应用范围不断拓展。
[0003]然而，冰层对激光的吸收率低，激光除冰时的能量损失较大。此外，由于激光除冰时大部分激光能量会透过透明的覆冰层，直接作用在基体表面，易导致基体损伤。
[0004]因此，需要提供一种利用率高、对基体损伤小的激光除冰方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的现状提供可以提供激光能量利用率，且能有效避免基体损伤的激光除冰方法。
[0006]本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：
[0007](1)根据待除冰区域特点，选定激光除冰时金属介质层，并将金属介质层置于冰层表面；
[0008]所述金属介质层包括经铜合金、钛合金、不锈钢等导热性较好的金属材料；
[0009]所述金属介质层的厚度为0.5
‑
10mm；
[0010]所述金属介质层形状可为平板，也可为与待去除冰层表面相贴合的曲面；
[0011](2)确定激光除冰区域，开启激光除冰系统将激光束金属介质层表面循环扫描加工，通过调节激光工艺参数，避免介质层熔化的同时，将激光束热量传递至相接触的覆冰层；
[0012]所述激光除冰系统包括手持式、机械人式、台架式等激光除冰系统；
[0013](3)待介质层以下冰层熔化后，移动介质层至相邻区域，继续激光除冰，直至除冰完成。
[0014]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
[0015](1)本专利技术通过选用对激光能量吸收率高的金属介质层，提高激光能量的吸收率，减少激光除冰时的能量损失。
[0016](2)本专利技术通过金属介质层的阻隔作用，避免激光除冰时高能激光束透过覆冰层直接作用于基体，显著减小激光除冰对基体产生的可能损伤。
附图说明
[0017]图1为金属表面覆冰样品的图片。
[0018]图2为本专利技术实施例中通过金属介质层辅助激光除冰后金属表面的图片。
[0019]图3为本专利技术对比例中激光直接除冰后金属表面的图片。
具体实施方式
[0020]下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0021]实施例
[0022]一种激光除冰方法，包括以下步骤：
[0023](1)针对金属表面覆冰样品，金属介质层选择不锈钢材料，厚度为1mm，将不锈钢介质层置于覆冰层表面；
[0024](2)采用台架式激光清洗系统对冰层进行去除，其中激光器为红外光纤激光，激光束在扫描振镜作用下在材料表面高速扫描。设定激光除冰区域为20mm
×
20mm，激光除冰的功率为700W，激光束的扫描速率为800mm/s；
[0025](3)通过激光束在不锈钢介质层表面加热时热量传递，实现冰层熔化去除。
[0026]图1为金属表面覆冰样品激光除冰前的表面图片，其采用实施例1中方法进行激光除冰后表面图片如图2所示，由图2可看出，通过不锈钢介质层，避免激光与覆冰直接接触，覆冰层主要以熔化方式去除，激光除冰后金属表面无明显损伤。
[0027]对比例
[0028]一种激光除冰方法，包括以下步骤：
[0029](1)针对金属表面覆冰样品直接置于激光除冰系统平台；
[0030](2)采用台架式激光清洗系统对冰层进行去除，其中激光器为红外光纤激光，激光束在扫描振镜作用下在材料表面高速扫描。设定激光除冰区域为20mm
×
20mm，激光除冰的功率为700W，激光束的扫描速率为800mm/s；
[0031](3)通过激光束加热时热量传递，实现冰层熔化去除。由图3可得，激光直接作用下虽然冰层亦能被去除，但由于大量激光束能量透过覆冰层，直接作用在金属表面，导致基体温度显著升高，冰层主要在基体与覆冰层界面开始熔化，金属表面损伤严重。
[0032]本专利技术方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本专利技术的保护范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光除冰方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)在待除冰区域的表面覆盖金属介质层；(2)开启激光除冰系统使激光束在金属介质层表面循环扫描加工，通过调节激光工艺参数，避免金属介质层熔化的同时，将激光束热量传递至相接触的覆冰区域；(3)待金属介质层下方的覆冰区域融化后，将金属介质层移动至下一处待除冰区域，重复步骤(2)，直至除冰完成。2.根据权利要求1所述的激光除冰方法，其特征在于：所述金属介...

【专利技术属性】
技术研发人员：管迎春，李兴，王泉杰，张英，刘伟，
申请(专利权)人：榆社县华光发电有限责任公司，
类型：发明
国别省市：