一种面向热塑性复合材料激光诱导自愈合修复装置与方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种面向热塑性复合材料激光诱导自愈合修复装置与方法，属于复合材料缺陷修复领域。该装置包括激光发生器、红外成像仪、激光测距仪、激光超声传感器、空气压缩器和物料储存仓，均由控制系统进行集中控制。红外成像仪检测并定位修复材料的损伤区域，激光测距仪测量焊枪与目标区域的距离以调控焊枪位置。物料储存仓能按需提供具有自愈合功能的填充材料，主要是聚酰胺亚胺，在高温下断裂重新结合实现自愈合功能；空气压缩器用于冷却修复区域，防止过热。该方法利用激光能量诱导材料受热融合，实现精准的自愈合修复，并通过全程自动化控制提高修复质量和一致性。本发明专利技术适用于热塑性复合材料的损伤修复，具备修复效率高、定位精准、材料利用率高和环境友好等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于复合材料修复，特别涉及一种由激光诱导热塑性复合材料自动定位修复的装置与方法，在红外成像仪和激光超声传感器的辅助下实现自动定位。

技术介绍

1、随着工业和航空航天领域对热塑性复合材料使用的不断增加，材料的耐用性和自愈合能力逐渐成为关键研究方向。热塑性复合材料因其轻质、高强度和良好的耐腐蚀性能而广泛应用于制造各类结构部件。然而，这类材料在使用过程中易受到外部冲击、划伤及疲劳等因素的影响，导致微裂纹或局部损伤。这些损伤如果未能及时修复，将严重影响材料的性能和使用寿命，进而对整个结构的安全性和可靠性造成威胁。传统的修复方法如机械修复或粘接修复，往往无法有效应对微小裂纹和复杂损伤。此外，传统的修复方法通常耗时长、效率低，且难以保证修复后的材料性能与原材料相当。

2、为解决上述问题，本专利技术提出一种面向热塑性复合材料激光诱导自愈合修复装置与方法，该装置集成红外成像仪定位装置、激光测距仪和激光超声传感器等关键组件，能够实现对热塑性复合材料损伤区域的高效识别、精确修复和实时监测修复过程。通过激光焊枪的高能量激发，结合实时监控技术，确保材料在自愈本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种面向热塑性复合材料激光诱导自愈合修复装置与方法，其特征在于，主要包括红外热成像系统(1)、风枪(2)、超声传感自愈合监测系统(3)、激光测距系统(5)、机器人运动系统(8)、数据处理系统(9)、控制系统(10)、物料供给系统(11)、空气压缩器(12)、CO2激光发生器(13)、光纤激光发生器(14)、保护气(15)；

2.根据权利要求1所述的一种面向热塑性复合材料激光诱导自愈合修复装置与方法，其特征在于：红外成像系统根据不同温度的物体发射的红外辐射强度不同，通过接收物体发出的红外辐射，将其转换为可见图像。修复区域的温度通常高于周围未受影响的区域，从而修复区域与未受热...

【技术特征摘要】

1.一种面向热塑性复合材料激光诱导自愈合修复装置与方法，其特征在于，主要包括红外热成像系统(1)、风枪(2)、超声传感自愈合监测系统(3)、激光测距系统(5)、机器人运动系统(8)、数据处理系统(9)、控制系统(10)、物料供给系统(11)、空气压缩器(12)、co2激光发生器(13)、光纤激光发生器(14)、保护气(15)；

2.根据权利要求1所述的一种面向热塑性复合材料激光诱导自愈合修复装置与方法，其特征在于：红外成像系统根据不同温度的物体发射的红外辐射强度不同，通过接收物体发出的红外辐射，将其转换为可见图像。修复区域的温度通常高于周围未受影响的区域，从而修复区域与未受热区域之间会形成明显的热失配(即温度差异)，红外成像仪能够清晰捕捉到这种温差，因此精准定位修复区域。

3.根据权利要求1所述的一种面向热塑性复合材料激光诱导自愈合修复装置与方法，其特征在于：激光测距仪通过发射激光束，并测量激光束从目标表面反...

【专利技术属性】
技术研发人员：占小红，曹攀，高奇玉，高绍武，晏超仁，王磊磊，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：