[發明專利]一種提高油漆表面附著力的激光前處理裝置及方法

有效

• 申請號: 202010411560.1
• 申請日: 2020-05-15
• 公開（公告）號: CN111590206B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 戴峰澤;熊毅;裴利峰
• 申請（專利權）人: 鹽城市奇鐫激光科技有限公司
• 主分類號: B23K26/352
• 分類號: B23K26/352;B23K26/067
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 盧霞

本發明提供一種提高油漆表面附著力的激光前處理裝置及方法，包括：脈沖激光束一、脈沖激光束二和工件。脈沖激光束一和脈沖激光束二同心；記脈沖激光束一和脈沖激光束二的到達工件表面時直徑分別為d1和d2，則相鄰的脈沖激光束一光斑的距離D=0.85~0.9*d1，且有d2=0.6~0.7*d1；兩兩相鄰的脈沖激光束一光斑的中心連線構成等邊三角形。脈沖激光束一和脈沖激光束二采用同一振鏡和同一場鏡且同時對工件的表面進行前處理。本發明能大幅度提高鋁合金表面與油漆的界面結合強度，可應用于飛機、高鐵殼體鋁合金表面涂漆前處理。

技術領域

本發明涉及材料表面處理技術領域，特指一種提高油漆表面附著力的激光前處理技術。

背景技術

基于節能和經濟性的要求，飛機高鐵的蒙皮通常采用鋁合金以減輕結構重量，降低能耗。為了防止鋁合金蒙皮在使用過程中的腐蝕，通常在會在鋁合金表面涂覆保護漆，飛機高鐵的速度極高，與空氣的劇烈摩擦會導致油漆極易剝落，這就要求油漆與鋁合金蒙皮具有良好的界面結合力，為了提高油漆與鋁合金蒙皮的界面結合力，需要對鋁合金表面進行毛化處理，通常采用手工毛化和機器毛化。手工毛化均勻一致性較差，常規的機器打毛工藝對界面結合力的提高也不盡如人意。

發明內容

本發明的目的在于提供一種激提高油漆表面附著力的激光前處理裝置及方法，以大幅度提高油漆與工件界面的結合力。

為了解決以上技術問題，本發明采用的具體技術方案如下：

一種實現提高油漆表面附著力的激光前處理裝置，其特征在于包括脈沖激光束一(1)、脈沖激光束二(2)和工件(3)；

具體的排列方式為：所述的脈沖激光束一(1)和脈沖激光束二(2)同心；記脈沖激光束一(1)和脈沖激光束二(2)的到達工件表面時直徑分別為d1和d2，則相鄰的脈沖激光束一(1)光斑的距離D＝0.85～0.9*d1，且有d2＝0.6～0.7*d1；上下兩行兩兩相鄰三個脈沖激光束一(1)光斑的中心連線構成等邊三角形；脈沖激光束一(1)和脈沖激光束(2)二采用同一振鏡和同一場鏡且同時對工件(3)的表面進行前處理。

所述脈沖激光束一(1)的波長為1024nm，脈寬100～200ns，光斑直徑d1為50～60μm，單脈沖能量1mJ；脈沖激光束二(2)的波長為255nm，脈寬15ns，單脈沖能量0.3mJ。

所述工件(3)材料為鋁合金。

本發明具有有益效果。本發明采用大光斑嵌套小光斑的燒蝕模式，光斑較大的激光束之間的搭接距離D＝0.85～0.9*d1，會在工件表面的光斑搭接處形成倒懸形結構；內部采用小光斑直徑與較大激光光斑直徑之間的關系為d2＝0.6～0.7*d1，會在大光斑內部形成微凸起。本發明的脈沖激光束一采用波長為1064nm的紅外激光，脈沖激光束二采用波長為255nm的紫外激光，在場鏡相同的情況下，紫外激光聚焦后的光斑直徑更小，從而在工件表面獲得激光光斑的嵌套效果；脈沖激光束一和脈沖激光束二采用同一振鏡和同一場鏡進行表面處理，可以保證脈沖激光束一和脈沖激光束二在加工過程中保證較好的同軸度。由于本發明內部小光斑和外部大光斑同心，在內部小光斑形成的微凸起與外部大光斑形成的倒懸形結構聯合作用下，能對后續涂覆的油漆產生良好的鎖定能力，大幅度提高油漆與鋁合金表面的界面結合強度。

附圖說明

圖1為本發明裝置結構示意圖；

圖2為本發明激光前處理加工示意圖；

圖3為本發明激光前處理后工件表面形成的微結構示意圖。

圖中：1脈沖激光一；2脈沖激光束二；3工件；11倒懸形結構；21微凸起；31工件表面。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明的技術方案做進一步詳細說明。