纤维复合材料激光回收方法技术

本发明专利技术涉及一种纤维复合材料激光回收方法，包括如下步骤：将待回收材料放置于水箱载物台上，水箱注水使得水位没过待回收材料上表面预设距离；将激光器与待回收材料对应设置，设置扫描区域和离焦量；启动激光器，对待回收材料的扫描区域进行激光扫描，分离待回收材料的表层纤维；取下表层纤维，继续对待回收材料的扫描区域进行激光扫描，分离表层纤维；逐层激光扫描，直至将待回收材料的各层纤维分离。由于在水中进行激光扫描处理，水膜的存在使得待回收材料受热均匀，有利于得到干净的、受损程度小的、长而有序的高附加值的单层纤维，有利于提高回收的工作效率，且成本低，节约资源。节约资源。节约资源。

【技术实现步骤摘要】
纤维复合材料激光回收方法


[0001]本专利技术涉及纤维复合材料回收
，特别是涉及一种纤维复合材料激光回收方法。

技术介绍

[0002]随着纤维复合材料的发展，纤维增强纤维复合材料具有许多优异的性能：质量轻，低密度，高强度，高刚度，耐腐蚀性强等，已经越来越广泛的被应用在航空航天，风力发电，汽车，体育娱乐等行业。随着各个行业对碳纤维纤维复合材料需求的日益增长，碳纤维纤维复合材料的废弃物也越来越多，然而由于热固性的碳纤维纤维复合材料在固化成型时内部形成了不熔的三维交联网状结构，使其废弃物难以降解，对环境和经济都会造成巨大的压力。
[0003]传统技术中，对于碳纤维纤维复合材料的回收方法为物理回收和激光加工处理，物理回收的方式得到的碳纤维力学性能损失严重，回收产物的价值低，而激光加工处理需要在特殊环境操作条件苛刻，去除树脂基体时需要再惰性气体环境下进行，工艺过程繁琐且成本较高。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要提供一种纤维复合材料激光回收方法，能够有效提高回收效率，降低回收成本。
[0005]其技术方案如下：一种纤维复合材料激光回收方法，所述纤维复合材料激光回收方法包括如下步骤：
[0006]将待回收材料放置于水箱载物台上，水箱注水使得水位没过待回收材料上表面预设距离；
[0007]将激光器与待回收材料对应设置，设置扫描区域和离焦量；
[0008]启动激光器，对待回收材料的扫描区域进行激光扫描，分离待回收材料的表层纤维；
[0009]取下表层纤维，继续对待回收材料的扫描区域进行激光扫描，分离表层纤维；
[0010]逐层激光扫描，直至将待回收材料的各层纤维分离。
[0011]上述纤维复合材料激光回收方法，在工作过程中，通过激光器对待回收材料的扫描区域进行激光扫描，由于热效应使待回收区域的温度升高，达到树脂基体热分解温度，使纤维复合材料的表层纤维和下层之间的树脂分解气化，从而实现待回收材料中的表层纤维分离，然后，取下表层纤维后继续对待回收材料进行扫描，重复逐层扫描，从而实现待回收材料的逐层分离回收，由于在水中进行激光扫描处理，水膜的存在使得待回收材料受热均匀，有利于得到干净的、受损程度小的、长而有序的高附加值的单层纤维，有利于提高回收的工作效率，且成本低，节约资源。
[0012]在其中一个实施例中，所述步骤：逐层激光扫描，直至将待回收材料的各层纤维分
离后，还包括以下步骤：
[0013]对取下的每层纤维进行后处理，得到回收后的纤维材料。
[0014]在其中一个实施例中，所述步骤：逐层激光扫描，直至将待回收材料的各层纤维分离中，具体包括如下步骤：
[0015]对分离后的每层纤维进行冲洗；
[0016]冲洗后对分离后的每层纤维烘干，得到回收后的纤维材料。
[0017]在其中一个实施例中，步骤：将待回收材料放置于水箱载物台上，水箱注水使得水位没过待回收材料上表面预设距离，所述预设距离为3mm～6mm。
[0018]在其中一个实施例中，所述步骤：将激光器与待回收材料对应设置，设置扫描区域和离焦量；具体包括以下步骤：
[0019]将激光器与待回收材料的上表面相对设置；
[0020]设置待回收材料的扫描区域；
[0021]通过激光测距仪测量激光器与待回收材料上表面的距离，通过机械臂调整激光器与待回收材料上表面的距离，设置离焦量。
[0022]在其中一个实施例中，所述离焦量的范围为20mm～27mm。
[0023]在其中一个实施例中，所述步骤：启动激光器，对待回收材料的扫描区域进行激光扫描，分离待回收材料的表层纤维；具体包括以下步骤：
[0024]设置激光器输出功率、脉冲重复频率、脉宽、扫描速度、线间距、扫描次数；
[0025]启动激光器，按照扫描区域对待回收材料进行激光扫描；
[0026]扫描完成，分离待回收材料的表层纤维。
[0027]在其中一个实施例中，所述步骤：设置激光器输出功率、脉冲重复频率、脉宽、扫描速度、线间距、扫描次数，所述输出功率的范围为50W～500W；所述脉冲重复频率的范围为90kHz～1000kHz；所述脉宽的范围为25ns～350ns；所述扫描速度为1000mm/s～6000mm/s；所述线间距的范围为0.01mm～1mm，所述扫描次数为至少一次。
[0028]在其中一个实施例中，所述扫描区域为圆形、矩形、椭圆形、三角形中的任意一种。
[0029]在其中一个实施例中，所述待回收材料为碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、天然纤维、芳纶纤维、陶瓷纤维中的一种。
[0030]在其中一个实施例中，所述激光器为CO2激光器、Nd：YAG激光器、半导体激光器、光纤激光器中的一种。
附图说明
[0031]构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0032]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0033]图1为一实施例中所述的纤维复合材料激光回收方法的流程图一；
[0034]图2为一实施例中所述的的纤维复合材料激光回收方法的流程图二；
[0035]图3为一实施例中所述的纤维复合材料激光回收的示意图。
[0036]附图标记说明：
[0037]100、激光器；200、待回收材料；300、水箱；310、水箱载物台。
具体实施方式
[0038]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似改进，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。
[0039]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0040]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纤维复合材料激光回收方法，其特征在于，所述纤维复合材料激光回收方法包括如下步骤：将待回收材料放置于水箱载物台上，水箱注水使得水位没过待回收材料上表面预设距离；将激光器与待回收材料对应设置，设置扫描区域和离焦量；启动激光器，对待回收材料的扫描区域进行激光扫描，分离待回收材料的表层纤维；取下表层纤维，继续对待回收材料的扫描区域进行激光扫描，分离表层纤维；逐层激光扫描，直至将待回收材料的各层纤维分离。2.根据权利要求1所述的纤维复合材料激光回收方法，其特征在于，所述步骤：逐层激光扫描，直至将待回收材料的各层纤维分离后，还包括以下步骤：对取下的每层纤维进行后处理，得到回收后的纤维材料。3.根据权利要求2所述的纤维复合材料激光回收方法，其特征在于，所述步骤：逐层激光扫描，直至将待回收材料的各层纤维分离，具体包括如下步骤：对分离后的每层纤维进行冲洗；冲洗后对分离后的每层纤维烘干，得到回收后的纤维材料。4.根据权利要求1所述的纤维复合材料激光回收方法，其特征在于，步骤：将待回收材料放置于水箱载物台上，水箱注水使得水位没过待回收材料上表面预设距离中，所述预设距离为3mm～6mm。5.根据权利要求1所述的纤维复合材料激光回收方法，其特征在于，所述步骤：将激光器与待回收材料对应设置，设置扫描区域和离焦量；具体包括以下步骤：将激光器与待回收材料的上表面相对设置；设置待回收材料的扫描区域；通过激光测距仪测量激光器与待回收材料上表面的距离，通过机械臂调整激光...

【专利技术属性】
技术研发人员：李绍龙，滕站，杨文锋，李子豪，王林，王文轩，杨翌锴，
申请(专利权)人：中国民用航空飞行学院，
类型：发明
国别省市：