【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于舰载机蒙皮表面涂层修复，具体涉及一种舰载机蒙皮表面失效涂层的清除与重涂方法。
技术介绍
1、舰载机在远洋航行、训练和作战时，会长期承受海洋温度、湿度、盐雾、霉菌、辐射、腐蚀和冲击等各种恶劣海洋环境的影响，所以舰载机对海洋环境的适应性问题显得越来越重要，这已经成为影响各国海军舰载机发展的重要因素之一。
2、舰载机蒙皮结构表面涂层能够有效隔绝蒙皮材料与外部环境，防止高温、高湿、高盐等环境对蒙皮的侵蚀，具有延长舰载机使用寿命、提高舰载机气动效率、保护蒙皮免受外部损伤以及增强舰载机视觉效果等作用。舰载机蒙皮结构表面涂层一般由底漆和面漆构成，蒙皮受到外部冲击时可能会对蒙皮表面涂层造成裂纹、剥落等不同程度的损伤，此时需要对蒙皮表面的失效涂层进行局部或整体清除，然后重新涂装新的涂层。
3、目前，国内外对舰载机表面涂层进行清除的方法通常分为两类，即机械法和化学法。其中机械法主要包括机械抛磨、喷砂等，化学法主要包括化学腐蚀、电解刻蚀等，但是这些方法都存在问题。机械抛磨难以精确控制涂层厚度，而且打磨后的表面质量难以保证，容易受到不规则形状部位的限制；喷砂是一种有效清除表面涂层的方法，但是它不仅会对环境造成影响，而且对操作人员的健康存在潜在风险；化学腐蚀的溶剂使用量大，可能会对舰载机的基体造成损害，此外化学除漆后可能会在基体表面留下残留物，某些区域的涂层可能无法完全清除，这些问题导致在化学处理后还需要进行额外的打磨工作。
4、近年来，飞秒激光作为新兴的表面处理方式迅速发展起来，利用飞秒激光与漆层和基底
5、申请公布号为cn116160120a的专利技术专利公开了一种提高涡轮叶片榫齿榫槽耐磨性的加工方法及加工系统，该方法包括以下步骤：根据待加工涡轮叶片的待加工区域确定基于飞秒激光的表面改性范围；根据确定的表面改性范围绘制二维扫描图形，规划激光扫描路径和确定起始扫描位置，扫描路径为“弓”字型扫描路径，相邻扫描线间距为0-23μm；将待加工涡轮叶片固定在移动平台上，移动平台用于驱动涡轮叶片在三维空间内移动，通过激光测距仪和光学测量系统寻找待加工区域的起始扫描坐标，通过移动平台移动待加工涡轮叶片至三维扫描加工头下方起始扫描坐标位置；对激光器设置表面改性加工参数，激光器用于产生飞秒激光束，加工参数包括激光扫描速度和激光扫描层数；采用三维扫描加工头对待加工涡轮叶片实施表面改性加工；对加工完成后的涡轮叶片进行耐磨性能测试。该技术方案采用飞秒激光技术对叶片榫齿榫槽表面进行改性加工，以提高耐磨性，飞秒激光的扫描路径为“弓”字形，该扫描路径和扫描参数仅适用于耐磨加工，不适用于舰载机蒙皮表面失效涂层的清除。
技术实现思路
1、为解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种舰载机蒙皮表面失效涂层的清除与重涂方法，所述方法按照先后顺序包括以下步骤：
2、步骤一：将待清除与重涂的舰载机蒙皮固定在水平台面上，根据舰载机蒙皮表面失效涂层区域确定采用飞秒激光清除涂层区域，清除涂层区域应大于失效涂层区域；
3、步骤二：根据清除涂层区域，设计飞秒激光的扫描路径和扫描参数，同时确定飞秒激光的起始扫描位置，并将飞秒激光扫描头移至所确定的起始扫描位置；
4、步骤三：在飞秒激光系统中设置各项扫描参数和飞秒激光清除参数，启动飞秒激光系统，飞秒激光扫描头开始按照设计的扫描路径在清除涂层区域内依次清除面漆、第二层底漆、弹性腻子和第一层底漆，直至露出舰载机蒙皮基体；
5、步骤四：待涂层清除结束后，在已清除涂层区域内进行清洁处理，并检测舰载机蒙皮表面的面漆和底漆是否完全清除干净；在确定面漆和底漆完全清除干净的情况下，在已清除涂层区域内进行重涂，在进行重涂操作前，需要在重涂区域的边缘粘贴保护膜，对未失效涂层进行保护；
6、步骤五：在重涂区域内依次喷覆第一层底漆、弹性腻子、第二层底漆和面漆；
7、步骤六：待重涂结束后，采用无损检测技术检查重涂后涂层的完整性。
8、优选的是，步骤一中，所述清除涂层区域的确定方法为，将失效涂层区域的边界向外扩展3-5cm，根据失效涂层区域的整体形貌，将扩展后的失效涂层区域调整为形状规则的矩形区域，将该矩形区域作为清除涂层区域。
9、在上述任一方案中优选的是，步骤二中，所述扫描路径为单向填充的连续z字形，所述起始扫描位置为所述矩形区域一个宽边上的左侧端点。
10、在上述任一方案中优选的是，步骤二和步骤三中，所述面漆的清除方法为，将飞秒激光扫描头移至起始扫描位置，从起始扫描位置沿着矩形区域一个宽边上的左侧端点水平向右侧端点扫描，然后从右侧端点倾斜向与该右侧端点相对的左侧长边扫描，再从该左侧长边水平向与该左侧长边相对的右侧长边扫描，形成z字形，按照z字形连续扫描至矩形区域另一个宽边结束。
11、所述面漆的扫描参数为，飞秒激光扫描头距离面漆20-30cm，z字形中两条水平线的间距1-3μm，扫描速度1000-2000μm/s。
12、所述面漆的飞秒激光清除参数为，激光功率0.1-0.2w，激光使用率0.5-1％，频率50-100khz，激光脉冲223fs，光斑尺寸23μm，激光波长1030nm，激光能量密度4.838e3j/m2，光斑质量tem00基模高斯光束。
13、在上述任一方案中优选的是，步骤二和步骤三中，将所述第二层底漆和所述弹性腻子作为整体清除，其清除方法为，将飞秒激光扫描头重新移至起始扫描位置，从起始扫描位置沿着矩形区域一个宽边上的左侧端点水平向右侧端点扫描，然后从右侧端点倾斜向与该右侧端点相对的左侧长边扫描，再从该左侧长边水平向与该左侧长边相对的右侧长边扫描，形成z字形，按照z字形连续扫描至矩形区域另一个宽边结束。
14、所述第二层底漆和所述弹性腻子的扫描参数为，飞秒激光扫描头距离第二层底漆10-20cm，z字形中两条水平线的间距3-5μm，扫描速度2500-3500μm/s。
15、所述第二层底漆和所述弹性腻子的飞秒激光清除参数为，激光功率0.6-0.8w，激光使用率3-4％，频率100-150khz，激光脉冲223fs，光斑尺寸23μm，激光波长1030nm，激光能量密度4.838e3j/m2，光斑质量tem00基模高斯光束。
16、在上述任一方案中优选的是，步骤二和步骤三中，所述第一层底漆的清除方法为，将飞秒激光扫描头再次重新移至起始扫描位置，从起始扫描位置沿着矩形区域一个宽边上的左侧端点水平向右侧端点扫描，然后从右侧端点倾斜向与该右侧端点相对的左侧长边扫描，再从该左侧长边水平向与该左侧长边相对的右侧长边扫描，形成z字形，按照z字形连续扫描至矩形区域另一个宽边结束。
17、所述第一层底漆的扫描参数为，飞秒本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种舰载机蒙皮表面失效涂层的清除与重涂方法，其特征在于：所述方法按照先后顺序包括以下步骤，
2.根据权利要求1所述的舰载机蒙皮表面失效涂层的清除与重涂方法，其特征在于：步骤一中，所述清除涂层区域的确定方法为，将失效涂层区域的边界向外扩展3-5cm，根据失效涂层区域的整体形貌，将扩展后的失效涂层区域调整为形状规则的矩形区域，将该矩形区域作为清除涂层区域。
3.根据权利要求2所述的舰载机蒙皮表面失效涂层的清除与重涂方法，其特征在于：步骤二中，所述扫描路径为单向填充的连续Z字形，所述起始扫描位置为所述矩形区域一个宽边上的左侧端点。
4.根据权利要求3所述的舰载机蒙皮表面失效涂层的清除与重涂方法，其特征在于：步骤二和步骤三中，所述面漆的清除方法为，将飞秒激光扫描头移至起始扫描位置，从起始扫描位置沿着矩形区域一个宽边上的左侧端点水平向右侧端点扫描，然后从右侧端点倾斜向与该右侧端点相对的左侧长边扫描，再从该左侧长边水平向与该左侧长边相对的右侧长边扫描，形成Z字形，按照Z字形连续扫描至矩形区域另一个宽边结束；
5.根据权利要求4所述的舰载机蒙
6.根据权利要求5所述的舰载机蒙皮表面失效涂层的清除与重涂方法，其特征在于：步骤二和步骤三中，所述第一层底漆的清除方法为，将飞秒激光扫描头再次重新移至起始扫描位置，从起始扫描位置沿着矩形区域一个宽边上的左侧端点水平向右侧端点扫描，然后从右侧端点倾斜向与该右侧端点相对的左侧长边扫描，再从该左侧长边水平向与该左侧长边相对的右侧长边扫描，形成Z字形，按照Z字形连续扫描至矩形区域另一个宽边结束；
7.根据权利要求6所述的舰载机蒙皮表面失效涂层的清除与重涂方法，其特征在于：步骤四中，使用沾湿无水乙醇或丙酮溶剂的脱脂棉球将已清除涂层区域擦拭干净；检测舰载机蒙皮表面的面漆和底漆是否完全清除干净的方法为，使用扫描电子显微镜或手持分析仪对舰载机蒙皮表面进行检测，若检测结果没有N元素、Cr元素存在，则说明面漆已清除干净，若检测结果没有C元素、O元素存在，则说明底漆已清除干净。
8.根据权利要求7所述的舰载机蒙皮表面失效涂层的清除与重涂方法，其特征在于：步骤五中，所述第一层底漆的喷覆方法为，在重涂区域清洁干净后48h内必须喷覆第一层底漆，第一层底漆为磷化底漆、环氧底漆或聚氨酯涂料，在喷覆过程中应保持喷枪与喷覆表面垂直，且喷枪平行于喷覆表面运行，待喷覆结束后，在20-25℃下干燥18-24h；待干燥结束后，在第一层底漆表面喷覆弹性腻子，在20-25℃下继续干燥18-24h；
9.根据权利要求8所述的舰载机蒙皮表面失效涂层的清除与重涂方法，其特征在于：步骤五中，所述第二层底漆的喷覆方法为，待弹性腻子干燥结束后，在其表面喷覆第二层底漆，第二层底漆为磷化底漆、环氧底漆或聚氨酯涂料，在喷覆过程中应保持喷枪与喷覆表面垂直，且喷枪平行于喷覆表面运行，待喷覆结束后，在20-25℃下干燥18-24h；
10.根据权利要求9所述的舰载机蒙皮表面失效涂层的清除与重涂方法，其特征在于：步骤五中，在第二层底漆干燥结束后24h内必须喷覆面漆，面漆为丙烯酸聚氨脂面漆或有机硅改性聚氨酯面漆，在喷覆过程中应保持喷枪与喷覆表面垂直，且喷枪平行于喷覆表面运行，待喷覆结束后，在20-25℃下干燥12-18h；待干燥结束后，在面漆表面喷覆清漆；
...【技术特征摘要】
1.一种舰载机蒙皮表面失效涂层的清除与重涂方法，其特征在于：所述方法按照先后顺序包括以下步骤，
2.根据权利要求1所述的舰载机蒙皮表面失效涂层的清除与重涂方法，其特征在于：步骤一中，所述清除涂层区域的确定方法为，将失效涂层区域的边界向外扩展3-5cm，根据失效涂层区域的整体形貌，将扩展后的失效涂层区域调整为形状规则的矩形区域，将该矩形区域作为清除涂层区域。
3.根据权利要求2所述的舰载机蒙皮表面失效涂层的清除与重涂方法，其特征在于：步骤二中，所述扫描路径为单向填充的连续z字形，所述起始扫描位置为所述矩形区域一个宽边上的左侧端点。
4.根据权利要求3所述的舰载机蒙皮表面失效涂层的清除与重涂方法，其特征在于：步骤二和步骤三中，所述面漆的清除方法为，将飞秒激光扫描头移至起始扫描位置，从起始扫描位置沿着矩形区域一个宽边上的左侧端点水平向右侧端点扫描，然后从右侧端点倾斜向与该右侧端点相对的左侧长边扫描，再从该左侧长边水平向与该左侧长边相对的右侧长边扫描，形成z字形，按照z字形连续扫描至矩形区域另一个宽边结束；
5.根据权利要求4所述的舰载机蒙皮表面失效涂层的清除与重涂方法，其特征在于：步骤二和步骤三中，将所述第二层底漆和所述弹性腻子作为整体清除，其清除方法为，将飞秒激光扫描头重新移至起始扫描位置，从起始扫描位置沿着矩形区域一个宽边上的左侧端点水平向右侧端点扫描，然后从右侧端点倾斜向与该右侧端点相对的左侧长边扫描，再从该左侧长边水平向与该左侧长边相对的右侧长边扫描，形成z字形，按照z字形连续扫描至矩形区域另一个宽边结束；
6.根据权利要求5所述的舰载机蒙皮表面失效涂层的清除与重涂方法，其特征在于：步骤二和步骤三中，所述第一层底漆的清除方法为，将飞秒激光扫描头再次重新移至起始扫描位置，从起始扫描位置沿着矩形区域一个宽边上的左侧端点水平向右侧端点扫描，然后...
【专利技术属性】
技术研发人员：李振威，温志勋，王成，李飞，赵彦超，岳珠峰，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：
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