不同时间尺度的激光对铝合金表面油漆层清洗质量的影响

• 作者: 雷正龙 孙浩然 田泽 邱太文 程程 富双超 李凯
• 来源期刊: 中国激光
• 关键词: 激光技术 激光清洗 脉宽 油漆涂层 表面形貌 清洗质量 物理机制
• 年，卷（期）: 2021,（6）
• 所属期刊栏目: 激光材料加工|Laser Material Processing
• 页码范围: 59-68
• 页数: 10页
• 分类号: TN249
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/CJL202148.0602103

摘要

分别采用毫秒级和纳秒级脉冲宽度的激光对2024铝合金表面环氧油漆涂层进行激光清洗实验,使用高速摄像机对激光清洗过程进行监测,分析了清洗后试样表面的宏观与微观形貌.结果 表明这两种激光在合适的工艺参数下均能有效去除涂层,获得清洁的基材表面,但二者的除漆特性有较大区别.纳秒脉冲激光除漆的能量效率远高于毫秒脉冲激光.经毫秒级CO2激光清洗后试样表面残留一层黑色炭灰,该物质为油漆涂层的燃烧产物,清洗过程中基材表面不容易发生熔化.纳秒脉冲激光清洗过程中产生了较强的等离子体,有大块的漆层碎片从基材表面剥离,当激光功率高于250 W时基材表面发生明显重熔.结合热弹性振动模型与热传导模型,对两种激光除漆过程的物理机制进行了探讨,发现毫秒脉冲激光除漆的主要机制为气化与燃烧效应,而纳秒脉冲激光除漆的主要机制为热弹性振动效应.