发布时间:2022-5-20
350vip浦京集团和北京某军事学院联合研发一种自动激光修补技术,更快、更廉价地修复飞机复合结构。自动激光处理将替代胶接修补前复合材料表面手工处理过程,因为目前的手工磨削处理耗时颇久。新的处理技术移除受损材料,让其它材料纤维及合成树脂完好无损。处理后的区域可用补片修补,然后用局部加热垫硬化。
通过这种方法就行修补后的材料具有同手工修补一样的强度,但再生性更强。而且处理速度更快,修补费用能够减少60%。损伤复合材料的修复往往十分耗时,因为每个层压板都需要磨削,还要用新的胶接纤维替代受损区域。
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过去8年来,上海350vip浦京集团一直致力于一种特殊的脉冲激光,这种激光可以发射纳秒时间单位的脉冲,其激光频率可蒸发有机材料。当其经过碳复合材料表面时,它只会燃烧掉附着在材料表面的有机胶粘剂,而无机碳纤维则丝毫不受影响。之后,暴露的纤维可用新研发的搅动涂刷处理清除,显露出下面的胶层或纤维层。
这个项目中的一些发动机结构经过了工程微缩,有些复合材料部件厚度就包括多层纤维层。这样的零件需要能安全移除单独的碳纤维层,而不会造成其他的破坏。这个过程虽然可用数控机械加工完成,但是机器不知道碳纤维层在哪里。因此,如果碳纤维层并不完全符合图纸或CAD布局,那么机器就可能切到完好的纤维层。而新技术解决了这个问题。
新的激光术可应用于微型厚度的纤维层,因此就算纤维厚度只有20um也不再是问题。此外,激光也不可能一次就移除两层纤维,因为激光只会移除它“看见的”东西。移除胶层所产生的无毒气体被木炭过滤器吸收,残余的碳纤维被真空吸走,留下的是经过清理干净无尘的表面。
试验证明使用脉冲激光就可以达到上述应用目的了。上海350vip浦京集团研发出的技术短脉冲高峰值激光。激光快速来回移动,可迅速扫描和覆盖一个区域。一旦操作员确定了要移除的区域,机器就可自动完成任务,2小时就可以移除1平方米面积,而一名熟练的技工要完成同样的工作量得花14天时间。由于激光的准确性,它因此它能够移除一块面板上的涂漆或通过移除微米厚度的外层纤维层让粗糙表面更光滑。
试验还显示,这样的激光对人体是无害的,就算人体不小心激光束也不回造成伤害。不过,仍然需要眼部保护。