一种激光精确均匀清洗飞机复合涂层的装置及方法与流程

技术特征：
1.一种激光精确均匀清洗飞机复合涂层的装置，其特征在于，包括：激光器、加工头以及机床，所述加工头内集成设置有自旋装置、公旋装置和振镜，所述激光器通过光纤连接所述加工头将产生的激光经光纤传输依次经过所述自旋装置、公旋装置和振镜后入射到样件上，所述加工头与所述机床连接，并通过所述机床进行所述加工头的移动。2.根据权利要求1所述的一种激光精确均匀清洗飞机复合涂层的装置，其特征在于，所述自旋装置包括一组相对设置的光楔，光楔组相对角度固定，所述光楔组在加工中高速旋转，且旋转速度可调。3.根据权利要求1所述的一种激光精确均匀清洗飞机复合涂层的装置，其特征在于，所述公旋装置包括一组相对设置的光楔，光楔组相对角度可调，所述光楔组在加工中高速旋转，且旋转速度可调。4.根据权利要求1~3任一项所述的一种激光精确均匀清洗飞机复合涂层的装置，其特征在于，还包括探头、光谱仪以及控制终端，所述探头靠近样件设置并连接所述光谱仪，所述光谱仪连接所述控制终端，所述控制终端以用于调控所述自旋装置、公旋装置和振镜的参数。5.一种激光精确均匀清洗飞机复合涂层的方法，其特征在于，包括步骤：针对飞机复合涂层损坏部位，进行激光清洗前的定位；设置激光自旋速度，在自旋状态下选择匹配的激光功率进行调整准备；设置激光公旋速度和直径，调节聚焦光斑等效尺寸，以控制激光单次去除的线宽；设置振镜扫描运动方式和扫描速度，以控制毫米尺度扫描运动范围内激光清洗尺寸和速度；设置机床运动方式和速度，以控制米级尺度范围内激光清洗；进行激光清洗动作；通过激光等离子诱导光谱仪判断涂层是否已完全去除，若未完全去除则重复激光清洗动作。6.根据权利要求5所述的一种激光精确均匀清洗飞机复合涂层的方法，其特征在于，所述激光清洗动作后进行中断激光清洗动作，目视判断是否存在损坏。7.根据权利要求5所述的一种激光精确均匀清洗飞机复合涂层的方法，其特征在于，所述激光的波长为1064nm，脉宽为130~160ns，重复频率为20~50khz，功率为500~2000w。8.根据权利要求5所述的一种激光精确均匀清洗飞机复合涂层的方法，其特征在于，所述激光自旋速度和所述激光公旋速度均为10000rad/s以上，所述振镜扫描速度为1m/s以下。

技术总结
本发明涉及激光清洗技术领域，特别是涉及一种激光精确均匀清洗飞机复合涂层的装置及方法。通过激光光束高速自旋运动，实现在聚焦光斑自旋范围内精确控制辐照区域圆度并且使辐照区域激光光束能量以自旋中心为圆心呈均匀对称分布，消除光斑多模、能量分布不均匀、圆度较差等因素的影响。通过激光光束高速公旋运动，并且可调公旋运动直径，再与扫描振镜扫描运动复合，实现聚焦光斑尺寸等效增大且不降低辐照区域的激光能量密度。通过激光光束自旋、公旋、振镜扫描运动和机床搭载加工头移动等四种运动复合，实现大面积复合运动范围内激光精确均匀清洗。提高了激光清洗的便捷度，而且清洗精确、均匀去除效果良好，适用于飞机各位置表面涂层的去除作业。表面涂层的去除作业。表面涂层的去除作业。


技术研发人员：徐明 张伟 杨炳东 王彬 马国佳 邹世坤 吴俊峰
受保护的技术使用者：中国航空制造技术研究院
技术研发日：2022.11.22
技术公布日：2022/12/30