1. Contexte de la recherche
Avec l’application de matériaux en alliages d’aluminium et de magnésium et de matériaux composites dans l’industrie aéronautique, les performances de l’avion, en particulier la vitesse de vol, ont été considérablement améliorées et des exigences plus strictes ont été imposées à la performance du revêtement comme l'avion face au vent et l'avion.
Les ailes nécessitent une plus grande résistance à la température, aux UV, aux cycles de gel-dégel, à l'abrasion, à la pluie, etc., et ont donc un revêtement à la surface du processus de revêtement de la surface et des performances de revêtement très élevées.
Lorsque la peau de l’avion est peinte, l’application de l’apprêt, de la couche de finition et du substrat doit être prise en compte. Avant de peindre, la surface de la peau de l’avion doit être prétraitée. La méthode de traitement de surface ne peut pas être utilisée pour améliorer l'adhésion par sablage. Généralement, l'anodisation à l'acide chromique, le traitement d'oxydation à l'arodine et l'amorce de phosphatage sont généralement choisis. Méthodes de traitement. Après traitement en surface, il est nécessaire de recouvrir la surface de l’avion avec un apprêt. Pour la peau de l'aéronef, le primaire devrait avoir une bonne adhérence sur la peau de l'aéronef, une excellente résistance à la corrosion, une résistance à la chaleur, une résistance aux chocs, une élasticité et une résistance à l'huile liquide à la machine, ainsi qu'au fini de peau de l'aéronef. Devrait avoir une bonne correspondance. À l’heure actuelle, un large éventail d’amorces cutanées utilisées dans les aéronefs sont les apprêts époxy, les apprêts acryliques, les apprêts au chlorure de vinyle et les apprêts à base de polyuréthane. Après l’application d’une couche d’apprêt, une couche de finition protectrice spéciale hautes performances est appliquée sur la surface de la peau de l’avion, notamment des revêtements phénoliques, des revêtements alkydes, des revêtements époxy et des revêtements fluorocarbonés.
Des dommages à la surface de l'aéronef ou un entretien normal toutes les quelques années (normalement de 4 à 6 ans) nécessitent le retrait de l'ancien revêtement et le renouvellement du nouveau revêtement. Ces dernières années, avec le développement rapide de l'industrie aéronautique, le nombre d'avions de passagers, d'avions de transport et d'avions de combat a augmenté. L'enlèvement de peinture à la surface de la peau est souvent l'un des problèmes rencontrés lors du repeinte. Diverses technologies d'élimination de la peinture ont vu le jour.
2. Aperçu des techniques traditionnelles d'enlèvement de peinture
Actuellement, il existe principalement trois types de méthodes de nettoyage traditionnelles:
(1) Méthode de nettoyage mécanique consistant à racler, essuyer, brosser ou sabler le sable pour éliminer les salissures superficielles;
(2) Méthode de nettoyage chimique par voie humide, qui utilise un agent de nettoyage organique, par pulvérisation, douche ou vibration à haute fréquence pour éliminer l'huile et autres accessoires de surface;
(3) méthode de nettoyage par ultrasons, la méthode consiste à mettre des pièces dans l'eau ou des solvants organiques, l'utilisation de la vibration de nettoyage par ultrasons effet de la saleté.
Pour le retrait des revêtements sur les peaux des aéronefs, les méthodes de nettoyage traditionnelles appropriées sont les méthodes de nettoyage mécanique et de nettoyage chimique par voie humide. La méthode mécanique est simple et le fonctionnement flexible, mais l’intensité du travail est importante, la pollution sonore est grave et la saleté séparée de la surface est facilement ré-adsorbée sur la surface propre pour former une pollution secondaire. En outre, si le processus d’opération n’est pas correctement sélectionné, il sera difficile de maintenir la précision de la surface de décontamination et de causer des dommages permanents à la surface des composants. Cela doit être fait avec un soin particulier lors du nettoyage de la peau de l'avion. Afin d'améliorer la précision, l'utilisation d'équipements de pointe est très coûteuse. À titre d’exemple, une ponceuse à sable importée coûte 300 000 dollars US. Le coût est extrêmement élevé. La forme des grains abrasifs et la technologie utilisée (pression d'injection, volume d'air comprimé, etc.) sont spécifiques à différents matériaux et duretés. Les exigences et les réglementations limitent leur utilisation, mais il est également difficile de garantir que la surface de nettoyage ne sera pas endommagée. En raison de la forme particulière de l'aéronef, le nettoyage mécanique n'est évidemment pas le meilleur choix.
Les méthodes de nettoyage chimiques par voie humide sont plus étendues que les méthodes de nettoyage mécaniques. Il utilise généralement une solution acide, alcaline et un agent de nettoyage spécial pour éliminer le revêtement. Bien que l'inhibiteur de corrosion soit ajouté à la solution de nettoyage, il est difficile de contrôler efficacement à cause du temps, et la solution acide et alcaline provoque toujours différents degrés de corrosion sur le substrat. Par exemple, lorsque la surface métallique est nettoyée avec une solution acide, la corrosion du substrat avec la solution acide commence par la dissolution de la pellicule de tartre; étant donné que le métal est un processus de corrosion électrochimique caractérisé par la précipitation d'hydrogène atomique au cours du processus de gravure acide, lorsque les atomes d'hydrogène produits par le métal au cours de la corrosion ne se combinent pas rapidement avec les atomes d'hydrogène constitutifs, certains des atomes d'hydrogène diffusent à travers la surface métallique dans le métal et provoquer une fragilisation par l'hydrogène. Bien que les alliages d'aluminium dominent toujours les peaux de chasseurs et leurs principaux composants structurels, les matériaux composites sont de plus en plus utilisés dans les avions de passagers, les avions de transport et les avions de combat modernes. Certains nouveaux matériaux composites sont très résistants aux produits chimiques. Mauvais, ne convient pas pour le nettoyage chimique. Dans le même temps, les déchets évacués après le nettoyage chimique entraîneront une grave pollution de l'environnement.
On peut constater que la méthode traditionnelle de décapage de la peinture a été largement limitée au nettoyage de la surface de la peau de l’avion et que l’utilisation de ce dernier est encore une solution de dernier recours. De toute évidence, il est nécessaire de trouver une méthode de nettoyage «verte» efficace et rapide pour répondre aux exigences de nettoyage de haute précision, de propreté élevée et non dommageable à la surface du substrat.
3. La technologie de nettoyage au laser appliquée au décapage de peinture est au centre des développements futurs
Après presque quatre décennies de développement, la technologie laser est devenue de plus en plus sophistiquée et a été largement utilisée dans la production industrielle, les soins médicaux, l’armée et le divertissement. La technologie de nettoyage au laser est une nouvelle technologie qui n'est apparue qu'au cours des dernières décennies. La recherche connexe a commencé au milieu des années 80, mais ce n’est qu’au début des années 90 que les chercheurs y ont porté attention et se sont développés rapidement. Son émergence a ouvert la technologie laser dans l'industrie. Nouveaux domaines d’application et devenir un nouveau membre de la famille des technologies de traitement au laser. En tant que nouvelle technologie de nettoyage, la technologie de nettoyage au laser est devenue un complément et une extension des méthodes de nettoyage traditionnelles. Elle a commencé à être appliquée à la microélectronique, à la construction, aux centrales nucléaires, à l’aérospatiale, à la construction automobile, aux soins médicaux, à la protection du patrimoine culturel, etc. des champs.
3.1 La technologie de nettoyage au laser et ses caractéristiques
La technologie de nettoyage au laser consiste à utiliser un rayonnement laser à haute énergie sur la surface de la pièce, de sorte que la surface de la saleté, de la rouille, des particules ou des revêtements s'évapore ou se décolle instantanément, de manière à obtenir un processus propre. Comparée au processus de nettoyage traditionnel, la technologie de nettoyage au laser présente les caractéristiques suivantes:
(1) Il s'agit d'un nettoyage "à sec", ne nécessitant pas de liquide de nettoyage ni d'autres solutions chimiques, ne conduisant pas à une pollution secondaire, et la propreté est beaucoup plus élevée dans le processus de nettoyage chimique;
(2) La technologie de nettoyage au laser vise une large gamme d’objets de nettoyage, tels que diverses particules d’oxyde, la rouille, les revêtements et les matières organiques de surface, sans être limitée par le matériau de la matrice;
(3) Nettoyage traditionnel La méthode consiste souvent en une opération à courte distance, qui exerce une force mécanique sur la surface du substrat et permet d'endommager facilement le substrat; et le nettoyage au laser est un traitement sans contact et peut effectuer une opération à longue distance, et les paramètres de traitement au laser peuvent être ajustés sans endommager la surface du substrat. Éliminer efficacement les contaminants et rendre les surfaces renouvelées à l'état neuf;
(4) Le nettoyage au laser peut être facilement automatisé avec des méthodes modernes.
(5) L'équipement de décontamination au laser peut être utilisé pendant une longue période avec des coûts d'exploitation faibles.
(6) La technologie de nettoyage au laser est une sorte de processus de nettoyage "vert", éliminer les déchets est une poudre solide, de petite taille, facile à stocker, essentiellement la création de pollution par l'environnement.
3.2 Sélection du laser lors du décapage au laser
Lorsque vous utilisez un laser pour le nettoyage, le choix du laser est lié aux travaux de nettoyage suivants. Le choix du laser est donc extrêmement important. À l'heure actuelle, il existe de nombreux types de lasers, tels que les lasers CO2, les lasers à l'état solide Nd: YAG et les lasers à excimer. Ces types de lasers peuvent répondre aux exigences du nettoyage au laser. Le type de laser à utiliser dépend de la situation. Les lasers à impulsions sont couramment utilisés pour le nettoyage et les lasers continus sont parfois utilisés. Pour l’élimination du revêtement (couche de vernis), les lasers au CO2 fonctionnent mieux, en particulier les lasers au CO2 TEA pulsés sont prometteurs dans ce domaine. Cependant, comme les lasers à CO2 ne peuvent pas être transportés par des fibres optiques, ils sont limités dans les applications de nettoyage à distance. Cependant, l'utilisation de lasers YAG ou même de lasers à diodes pour le nettoyage au laser procure un vaste espace.
