[发明专利]一种加热吸尘搭配干冰清洗的表面脱漆处理设备及方法

说明书

技术领域

本发明属于表面处理技术领域，涉及一种利用加热及吸尘装置搭配干冰清洗的表面脱漆处理设备及方法，特别适用于脱除环氧树脂、聚氨酯和丙烯酸树脂材料配成的漆膜，尤其是航空器、船舶及装甲车辆表面的复合材料及金属涂膜的脱漆。

背景技术

油漆对基体可以起到保护和装饰作用，但在使用过程中漆膜经常受到损伤，而且在使用过程中也会逐渐老化，加上其他一些原因，物品需要进行漆膜返修和更新。旧漆膜主要由成膜物，颜料，填料及适当助剂组成。针对飞机，船舶以及装甲车辆等机动装备进行涂装或修理时，由于一段时间之后，外表蒙皮逐渐老化，需要进行脱漆后的重新喷漆。另外在维修过程中，部分材料和维修的部件也需要进行脱漆处理。目前，传统的脱漆方法包括物理方法和化学方法两种。

物理方法一般采用喷砂。但喷砂之后往往会在基体表面造成肉眼看不见的凸凹不平和变形。对于复合材料的基体，喷砂的介质一般采用塑料砂，但也存在着击穿或损坏底材的隐患。而且喷砂操作的工作条件比较恶劣，对环境造成了污染。回收过程费时费力，难以达到高效脱除质量。

化学方法主要为脱漆剂的应用，此方法在飞机维修过程中被广泛使用。飞机蒙皮漆(包括底漆和面漆)主要由环氧树脂、聚氨酯和丙烯酸树脂材料配成的漆料。在进行脱漆处理时，脱漆剂成分从涂层表面渗透到内部，破坏涂层树脂分子或分子间结合键，使涂层膨胀软化，同时渗透到涂层内部的脱漆组分还会破坏涂层与基材的相互作用，达到使涂层从金属表面脱落进而剥离的目的。在这个过程中难免对飞机主体的铝合金基材本身造成腐蚀。

目前国内主要脱漆剂产品大都含有酚、络酸盐或二氯甲烷等有害成分。对环境有负面影响，对人体也有较大损害。脱漆剂使基材表面的漆层溶胀，与基材脱离之后，必须经过高压水冲洗才能使漆层从基材表面完全除去，于是含有大量化学成分的污水又对环境造成了二次污染。

另外，随着科技的进步，以及对飞机操控性、灵活性要求的日趋提高，质量相对较轻的复合材料越来越多被飞机制造工业所采用。化学脱漆剂会对复合材料造成严重腐蚀，所以对于以复合材料为基体的飞机部件脱漆，化学脱漆剂是完全不适用的。

发明内容

本发明克服了目前脱漆方法低效、污染、对基体过度损伤等弊端，提供了一种高效、安全，对基体表面无过损伤，并且不产生任何二次废料与环境污染的表面脱漆处理设备及方法。

本发明的技术方案如下：

该设备包括脉冲点光源加热装置、干冰喷射装置和收集吸尘装置，脉冲点光源加热装置位于中间，加热油漆表面的正上方；干冰喷射装置位于光源加热装置的正后方，空气压缩机的风管接驳与干冰喷射装置；收集吸尘装置在光源加热装置和干冰喷射装置的正前方，吸尘口覆盖干冰喷射面积。脉冲点光源加热装置的照射端口、干冰喷射装置的喷射端口、收集吸尘装置的吸尘端口可以组合固定在一个脱漆系统端口，形成一个整体固定装置。

上述装置的使用方法：

(1)利用脉冲点光源加热对油漆表面瞬间加热至80-200℃温度。脉冲点光源的输入电压为1000V-2300V，脉冲频率为0.5Hz-6Hz；从点光源的照射端口到基体表面的距离为10mm-150mm；根据脱漆物基体的不同材质以及漆层厚度，调整点光源的输入电压、与基体表面的置放距离、脉冲频率以及移动速度。

(2)在脉冲点光源对待脱漆物体表面进行区域照射的同时，干冰喷射装置利用高速气流中的低温干冰对该照射区域进行脱漆及冷却。干冰采用直径3mm颗粒状干冰，干冰流量为每小时150kg-380kg。干冰喷射装置的标准供气压力为0.3MPa-1.2Mpa，压缩空气流量为每分钟2m³-4m³。干冰喷射角度与漆层水平面成25°-120°。根据脱漆物基体的不同材质以及漆层厚度，调整干冰喷射角度、干冰流量、标准空气压力和压缩空气流量。

(3)剥落的油漆碎片直接被吸尘器回收，片状、颗粒状碎片被收集，现场不留残留物。

整个装置工作以每秒10mm-100mm速度移动。

本发明的有益效果是搭配激光脉冲氙灯的干冰脱漆系统相比单独使用干冰脱漆，在降低成本的同时，效率更高。干冰颗粒的低温特性使干冰清洗具有独特的热力学性能，能够影响表面油漆的机械性能。由于干冰颗粒与激光脉冲氙灯在漆体表面间产生的温度差，在油漆表面瞬间发生了热冲击现象。使脱漆的效率提高，介质干冰颗粒的用量减少，节省了成本。