复合材料表面的处理方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种复合材料表面的处理方法及装置，复合材料表面具有污秽沉积层，复合材料固定在移动平台上。通过根据复合材料的特性参数及污秽沉积层特性参数确定激光器的输出能量和离焦量，然后根据激光器的离焦量，确定激光作用在复合材料表面上的光斑直径；从而根据光斑直径、复合材料的尺寸参数确定移动平台的运动速度及运动轨迹以对复合材料表面的污秽进行烧蚀处理，实现了复合材料表面的污秽沉积层蒸发或者剥离，从而有效地清除符合材料表面的附着物。另外，通过控制激光器的输出能量和离焦量，不仅可以避免损伤复合材料表面的粗糙度和光泽度，而且可以实现对污秽沉积层的一次性清除，提高了清除污秽的效率。

【技术实现步骤摘要】
复合材料表面的处理方法和装置
本专利技术涉及电力
，特别是涉及一种复合材料表面的处理方法和装置。
技术介绍
由于复合材料制成的绝缘子耐污闪和湿闪性能优异，广泛应用于目前的输配电线路中。长期受到强电场、紫外线、冷热温度变化、酸雨侵蚀等极端环境作用，户外条件下的复合材料绝缘子会不可避免地发生老化，出现起皮、粉化、褪色、脱落、憎水性下降等劣化现象，可能会造成污闪事故，严重威胁电网的安全运行。为了确保电网的安全运行，需要对材料的机械性能和电气性能进行测试以及时地对老化后的绝缘子做出运行状态评估。在对材料的机械性能和电气性能进行测试之前，需要对绝缘子的复合材料表面进行处理。在传统技术中，利用无纺布粘取酒精后擦拭绝缘子的复合材料表面，或者使用打磨机打磨绝缘子的表面。但是利用无纺布擦拭只能擦拭少量的污秽而不能完全擦拭复合材料表面的污秽，使用打磨机会损伤复合材料表面的粗糙度和光泽度。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述利用无纺布不能完全擦拭复合材料表面的污秽以及使用打磨机会损伤复合材料表面的技术问题，提供一种复合材料表面的处理方法和装置。一种复合材料表面的处理方法，所述复合材料表面具有污秽沉积层，所述复合材料固定在移动平台上；所述方法包括：根据所述复合材料的特性参数及所述污秽沉积层特性参数确定激光器的输出能量和离焦量；根据所述激光器的离焦量，确定激光作用在所述复合材料表面上的光斑直径；根据所述光斑直径、所述复合材料的尺寸参数确定所述移动平台的运动速度及运动轨迹以对所述复合材料表面的污秽进行烧蚀处理。在其中一个实施例中，所述根据所述复合材料的特性参数及所述污秽沉积层特性参数确定激光器的输出能量，包括：根据所述复合材料的种类确定激光能量损伤阙值；根据所述污秽沉积层的成分组成及厚度确定清除能量阙值；根据所述激光能量损伤阙值和所述清除能量阙值确定所述激光器的输出能量。在其中一个实施例中，在所述根据所述复合材料的特性参数及所述污秽沉积层特性参数确定激光器的输出能量和离焦量之后，所述方法还包括：验证选定的所述激光器的输出能量及离焦量是否合适；若不合适，则对所述激光器的输出能量及离焦量进行调整。在其中一个实施例中，所述验证选定的所述激光器的输出能量及离焦量是否合适，包括：将激光照射在所述复合材料表面的边缘位置，并对所述边缘位置处的污秽沉积层进行烧蚀；根据烧蚀后所述边缘位置处的复合材料表面的颜色，验证所述激光器的输出能量及离焦量是否合适。在其中一个实施例中，所述激光采用脉冲激光；所述根据所述光斑直径、所述复合材料的尺寸参数确定所述移动平台的运动速度及运动轨迹对所述复合材料表面的污秽进行烧蚀处理，包括：根据所述脉冲激光的周期及所述光斑直径，确定所述移动平台的运动速度；根据所述复合材料的尺寸参数确定所述移动平台的的运动轨迹。在其中一个实施例中，按照以下公式确定所述移动平台的运动速度：v＝k*(D/T)；其中，v为所述移动平台的运动速度，k为调节系数，D为所述光斑直径，T为所述脉冲激光的周期。在其中一个实施例中，所述方法还包括：清理烧蚀处理后的复合材料表面上存在的污秽附着物，以还原所述复合材料表面的颜色。一种复合材料表面的处理装置，所述装置包括：激光器，用于提供预设的输出能量及离焦量的激光，以照射在所述复合材料表面；激光光路，包括反射透镜和聚焦透镜，所述反射透镜用于调整所述激光的发射方向，所述聚焦透镜用于把激光聚焦至所述复合材料表面；移动平台，用于放置所述复合材料并带动所述复合材料按照预设的运动速度、运动轨迹移动，以对所述复合材料表面的污秽进行烧蚀处理；其中，所述预设的输出能量及离焦量由所述复合材料的特性参数及所述污秽沉积层特性参数确定，所述移动平台的运动速度及运动轨迹由所述激光作用在所述复合材料表面上的光斑直径、所述复合材料的尺寸参数确定。在其中一个实施例中，所述装置还包括：时序控制器，与所述激光器连接，用于向所述激光器提供时序信号以使所述激光器产生脉冲激光。在其中一个实施例中，所述激光器为钇铝石榴石激光器、气体激光器、光纤激光器和半导体激光器中任一种。上述复合材料表面的处理方法及装置，复合材料表面具有污秽沉积层，复合材料固定在移动平台上。通过根据复合材料的特性参数及污秽沉积层特性参数确定激光器的输出能量和离焦量，然后根据激光器的离焦量，确定激光作用在复合材料表面上的光斑直径；从而根据光斑直径、复合材料的尺寸参数确定移动平台的运动速度及运动轨迹以对复合材料表面的污秽进行烧蚀处理，实现了复合材料表面的污秽沉积层蒸发或者剥离，从而有效地清除符合材料表面的附着物。另外，通过控制激光器的输出能量和离焦量，不仅可以避免损伤复合材料表面的粗糙度和光泽度，而且可以实现对污秽沉积层的一次性清除，提高了清除污秽的效率。附图说明图1为一个实施例中复合材料表面的处理方法的流程示意图；图2为一个实施例中复合材料表面的处理方法中步骤S110的流程示意图；图3为一个实施例中复合材料表面的处理方法中步骤S110之后的流程示意图；图4为一实施例中复合材料表面的处理方法中步骤S310的流程示意图；图5a为一实施例中复合材料表面的处理方法中步骤S130的流程示意图；图5b为一实施例中移动平台运动轨迹的示意图；图5c为一实施例中移动平台运动轨迹的示意图；图6为一个实施例中复合材料表面的处理装置的结构示意图；图7为一个实施例中复合材料表面的处理装置的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。在一个实施例中，请参见图1，本申请提供一种复合材料表面的处理方法。复合材料表面具有污秽沉积层，复合材料固定在移动平台上。该处理方法包括以下步骤：S110、根据复合材料的特性参数及污秽沉积层特性参数确定激光器的输出能量和离焦量。其中，复合材料指的是运用先进的材料制备技术将不同性质的材料组分优化组合而成的新绝缘材料，比如室温硅橡胶、高温硫化硅橡胶等。复合材料的制造工艺及材料组分不同，复合材料具有不同的特性参数，比如复合材料的种类、耐高温等。当复合材料暴露在户外的极端环境中，复合材料会出现起皮、粉化、褪色、脱落、憎水性下降等劣化现象，从而复合材料的表面产生污秽沉积层。由于户外环境的不同，形成的污秽沉积层具有不同的特性参数，比如组成成分、厚度等。按照组成成分，污秽沉积层可以划分为化肥沉积层、土壤灰尘沉积层、水泥沉积层、金属颗粒与油脂混合物沉积层等中的至少一层，且每种沉积层具有一定的厚度。激光是一种快速能量的传输方式，激光具有可聚焦性、高能量密度、柔性传导特性以及可实现快速、准确传输的特点。离焦量指的是激光焦点与作用物质间的距离。因为激光焦点处光斑中心的功率密度过高，容易对复合材料造成损伤，且离开激光焦点的各平面上，功率密度分布相对均匀。具体地，在利用激光技术对复合材料表面处理的过程中，不仅要避免对符合材料本身的伤害，而且要一次性清除污秽沉积层。由于激光器的输出能量是可调的，与激光焦点不同的距离位置处具有不同的能量密度，所以要根据实际情况选择激光器的输出能量和能量密度。则根据复合材料的种类、耐高温等特性参数及污秽沉积本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合材料表面的处理方法，所述复合材料表面具有污秽沉积层，所述复合材料固定在移动平台上；其特征在于，所述方法包括：根据所述复合材料的特性参数及所述污秽沉积层特性参数确定激光器的输出能量和离焦量；根据所述激光器的离焦量，确定激光作用在所述复合材料表面上的光斑直径；根据所述光斑直径、所述复合材料的尺寸参数确定所述移动平台的运动速度及运动轨迹以对所述复合材料表面的污秽进行烧蚀处理。

【技术特征摘要】
1.一种复合材料表面的处理方法，所述复合材料表面具有污秽沉积层，所述复合材料固定在移动平台上；其特征在于，所述方法包括：根据所述复合材料的特性参数及所述污秽沉积层特性参数确定激光器的输出能量和离焦量；根据所述激光器的离焦量，确定激光作用在所述复合材料表面上的光斑直径；根据所述光斑直径、所述复合材料的尺寸参数确定所述移动平台的运动速度及运动轨迹以对所述复合材料表面的污秽进行烧蚀处理。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述复合材料的特性参数及所述污秽沉积层特性参数确定激光器的输出能量，包括：根据所述复合材料的种类确定激光能量损伤阙值；根据所述污秽沉积层的成分组成及厚度确定清除能量阙值；根据所述激光能量损伤阙值和所述清除能量阙值确定所述激光器的输出能量。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述根据所述复合材料的特性参数及所述污秽沉积层特性参数确定激光器的输出能量和离焦量之后，所述方法还包括：验证选定的所述激光器的输出能量及离焦量是否合适；若不合适，则对所述激光器的输出能量及离焦量进行调整。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述验证选定的所述激光器的输出能量及离焦量是否合适，包括：将激光照射在所述复合材料表面的边缘位置，并对所述边缘位置处的污秽沉积层进行烧蚀；根据烧蚀后所述边缘位置处的复合材料表面的颜色，验证所述激光器的输出能量及离焦量是否合适。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述激光采用脉冲激光；所述根据所述光斑直径、所述复合材料的尺寸参数确定所述移动平台的运动速度及运动轨迹...

【专利技术属性】
技术研发人员：李勋，吕启深，艾精文，陈潇，汪伟，
申请(专利权)人：深圳供电局有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44