[发明专利]一种复合材料表面激光清洗装置

说明书

本发明公开了一种复合材料表面激光清洗装置，该装置包括激光源，导能光纤、激光扫描头，惰性气体保护罩，供气系统和抽气系统；激光扫描头安装在惰性气体保护罩内部的中心位置，激光扫描头通过导能光纤连接激光源，供气系统的出气口位于惰性气体保护罩内部的激光扫描头出光口附近，沿激光束方向被清洗工件表面送气；抽气系统的进气口位于惰性气体保护罩内的底部，用于将清洗时产生的废气及微小颗粒物抽入过滤器；调整抽气系统的抽气压力使进气压力大于抽气压力，惰性气体保护罩内形成强制对流对复合材料工件表面进行强制散热。本发明能够使激光束在惰性气体的保护下完成对复合材料表面的无损清洗。

技术领域

本发明涉及一种激光清洗装置，具体涉及一种用于清洗复合材料表面的清洗装置。

背景技术

激光表面污物清洗技术是近些年发展起来的一种新型表面清洗技术，是利用高能激光束对被清洗物体表面污物照射，污物吸收高能激光能量后产生高温高压的等离子体进而高速膨胀，从被清洗工件表面剥离。

与传统的化学、机械打磨、喷砂、抛丸等清洗方法相比，激光清洗具有清洗效率高，无化学、粉尘污染、对清洗对象无损伤、无耗材等特点，已被广泛用于金属模具、发动机等复杂器件的除油、除漆、除锈清洗领域。

但是，由于激光清洗的特殊机制，导致激光清洗技术在复合材料的清洗应用领域停步不前。与金属无机材料不同的是，高能激光束在照射有机复合材料表面时产生的高温会在散热效率极低的复合材料累积进而引燃复合材料。同时，高能激光在清洗过程中产生的等离子体会进一步加剧复合材料的损伤。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种复合材料表面激光清洗装置，装置能够使激光束在惰性气体的保护下完成对复合材料表面的无损清洗。

一种复合材料表面激光清洗装置，该装置包括激光源，导能光纤、激光扫描头，惰性气体保护罩，供气系统和抽气系统；

所述激光扫描头安装在惰性气体保护罩内部的中心位置，激光扫描头通过导能光纤连接激光源，所述供气系统的出气口位于惰性气体保护罩内部的激光扫描头出光口附近，沿激光束方向被清洗工件表面送气；所述抽气系统的进气口位于惰性气体保护罩内的底部，用于将清洗时产生的废气及微小颗粒物抽入过滤器；调整抽气系统的抽气压力使进气压力大于抽气压力，惰性气体保护罩内形成强制对流对复合材料工件表面进行强制散热。

进一步地，所述惰性气体保护罩安装在支撑行走机构上，支撑行走机构与外部的导轨配合实现激光清洗装置在复合材料工件表面上的移动。

进一步地，所述供气系统提供的惰性气体为氩气或二氧化碳。

进一步地，所述惰性气体保护罩与复合材料工件接触的部分连接一个裙边，裙边采用橡胶软质材料制成，以增惰性气体保护罩的气密性。

进一步地，所述激光源采用全固态激光器、二氧化碳激光器、光纤激光器或半导体激光器，激光源的发射状态为连续、准连续或脉冲形式。

有益效果：

1、本发明利用激光扫描头对复合材料工件的表面进行清洗，由于惰性气体保护罩内形成强制对流能够实现复合材料工件表面的强制散热，同时惰性气体还能起到阻燃作用，消除等离子体明火，保证了激光清洗能够安全高效地进行。

2、本发明通过行走机构带动装置整体在复合材料工件的表面进行移动，能够有效地提高清洗效率和质量。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

其中，1-激光源1，2-导能光纤、3-激光扫描头、4-惰性气体保护罩、5-供气系统、6-抽气系统、7-支撑行走机构、9-裙边、10-复合材料工件。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。