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復合材料激光處理將替代膠接修補前復合材料表面手工處理過程。
閱讀：70 發(fā)布時間：2023-9-16上海潤洽公司和北京某軍事學院聯(lián)合研發(fā)一種自動激光修補技術(shù)，更快、更廉價地修復飛機復合結(jié)構(gòu)。自動激光處理將替代膠接修補前復合材料表面手工處理過程，因為目前的手工磨削處理耗時頗久。新的處理技術(shù)移除受損材料，讓其它材料纖維及合成樹脂完好無損。處理后的區(qū)域可用補片修補，然后用局部加熱墊硬化。
通過這種方法就行修補后的材料具有同手工修補一樣的強度，但再生性更強。而且處理速度更快，修補費用能夠減少60%。損傷復合材料的修復往往十分耗時，因為每個層壓板都需要磨削，還要用新的膠接纖維替代受損區(qū)域。
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過去8年來，上海潤洽一直致力于一種特殊的脈沖激光，這種激光可以發(fā)射納秒時間單位的脈沖，其激光頻率可蒸發(fā)有機材料。當其經(jīng)過碳復合材料表面時，它只會燃燒掉附著在材料表面的有機膠粘劑，而無機碳纖維則絲毫不受影響。之后，暴露的纖維可用新研發(fā)的攪動涂刷處理清除，顯露出下面的膠層或纖維層。
這個項目中的一些發(fā)動機結(jié)構(gòu)經(jīng)過了工程微縮，有些復合材料部件厚度就包括多層纖維層。這樣的零件需要能安全移除單獨的碳纖維層，而不會造成其他的破壞。這個過程雖然可用數(shù)控機械加工完成，但是機器不知道碳纖維層在哪里。因此，如果碳纖維層并不符合圖紙或CAD布局，那么機器就可能切到完好的纖維層。而新技術(shù)解決了這個問題。
新的激光術(shù)可應用于微型厚度的纖維層，因此就算纖維厚度只有20um也不再是問題。此外，激光也不可能一次就移除兩層纖維，因為激光只會移除它“看見的"東西。移除膠層所產(chǎn)生的無毒氣體被木炭過濾器吸收，殘余的碳纖維被真空吸走，留下的是經(jīng)過清理干凈無塵的表面。
試驗證明使用脈沖激光就可以達到上述應用目的了。上海潤洽研發(fā)出的技術(shù)短脈沖高峰值激光。激光快速來回移動，可迅速掃描和覆蓋一個區(qū)域。一旦操作員確定了要移除的區(qū)域，機器就可自動完成任務，2小時就可以移除1平方米面積，而一名熟練的技工要完成同樣的工作量得花14天時間。由于激光的準確性，它因此它能夠移除一塊面板上的涂漆或通過移除微米厚度的外層纖維層讓粗糙表面更光滑。
試驗還顯示，這樣的激光對人體是無害的，就算人體不小心激光束也不回造成傷害。不過，仍然需要眼部保護。