一种复合材料表面激光清洗装置制造方法及图纸

本发明专利技术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。本发明专利技术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。

A Laser Cleaning Device for Composite Surface

The invention discloses a laser cleaning device for composite material surface, which comprises a laser source, an energy-conducting optical fiber, a laser scanning head, an inert gas shield, a gas supply system and an air extraction system; a laser scanning head is installed in the central position of the inert gas shield, and a laser scanning head is connected with a laser source through the energy-conducting optical fiber, and the air outlet of the gas supply system is located in the inert gas shield. Near the light outlet of the internal laser scanner head, the surface of the workpiece is cleaned along the direction of the laser beam; the air inlet of the exhaust system is located at the bottom of the inert gas shield, which is used to pump the exhaust gas and micro-particulate matter generated during cleaning into the filter; the air inlet pressure of the exhaust system is adjusted so that the air inlet pressure is greater than the air exhaust pressure, and a forced convection compound material is formed in the inert gas shield. Forced heat dissipation is carried out on the surface of the workpiece. The invention can enable the laser beam to finish the non-destructive cleaning of the composite material surface under the protection of inert gas.

【技术实现步骤摘要】
一种复合材料表面激光清洗装置
本专利技术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。
技术介绍
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。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术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、本专利技术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、本专利技术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为本专利技术的整体结构示意图。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，对本专利技术进行详细描述。如附图1所示，本专利技术提供了一种复合材料表面激光清洗装置，该装置包括激光源1、导能光纤2、激光扫描头3、惰性气体保护罩4、供气系统5，抽气系统6、支撑行走机构7和裙边9；激光源1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。激光扫描头3位于惰性气体保护罩4的顶端，激光扫描头3通过导能光纤2连接激光源1；惰性气体保护罩4底部安装橡胶材料的裙边，使得惰性气体保护罩4在复合材料工件10接触后在其内部形成气密结构。惰性供气系统5出气口处于激光扫描头3出光口附近，沿激光束方向被清洗复合材料工件10表面送气；抽气机构6进气口位于惰性气体保护罩4底部，用于将清洗时产生的废气及微小颗粒物抽入过滤器；惰性气体保护罩4安装在支撑行走机构7上，支撑行走机构7与外部的导轨配合实现激光清洗装置在复合材料工件10表面上的移动。在使用时，先开启惰性气体供气系统5，使惰性气体保护罩4内形成惰性气体正压，调整抽气系统6的抽气压力使进气压力大于抽气压力。此时利用惰性气体阻燃性能消除等离子体明火，再进一步的利用进气和抽气使惰性气体保护罩4内形成强制对流对复合材料工件10表面进行强制散热。综上所述，以上仅为本专利技术的较佳实施例而已，并非用于限定本专利技术的保护范围。凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合材料表面激光清洗装置，其特征在于，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，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。

【技术特征摘要】
1.一种复合材料表面激光清洗装置，其特征在于，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，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。2.如权利要求1所述的复合材料表面激光清洗装置，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：许江珂，许江临，杨志永，陈杰，
申请(专利权)人：北京东方镭射科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11