激光清洗技术在军用装备研究

浏览次数: 发布时间: 2016-7-26

红外与激光工程军用装备的激光清洗技术应用研究侯素霞12,罗积军徐军张清华1(1.第二炮兵工程学院,陕西西安710025;2.西安交通大学核能科学与工程系,陕西西安710049)景。在分析激光清洗机理的基础上,设计了。

中有一台C2激光器,用于能量输出;He-Ne激光器一台,由分光镜将其光束分为两部分,一部分用于同光路对准,一部分用于检测插头芯的清洗质量;望远镜系统一个,用于激光束扩束,以提高工作效率,在望远镜系统的输出端加上光阑,以改善输出光的模式和光束直径;同轴吹气喷嘴一个,用于将霉菌汽化物吹走并保护光学系统不被它污损;固定装置一个,用于固定激光器和待洗插头;激光防护眼镜一个,用于操作人员的安全防护。

能量的选择要求在不损伤插头的情况下选择尽可能大的功率密度以提高清洗效率。根据分析可知,插头承受激光能量最弱的部位是插头的绝缘材料,所以激光功率密度必须低于绝缘材料的损伤阈值,同时激光能量必须高于霉菌的清洗阈值。对十插头座的针眼状内孔,光束在孔内会产生类似激光钻孔加工中的光束沟道效应,使反射损失减轻,甚至不损失。在孔内,由于多级反射,光能量被霉菌充分吸收,孔就好像是光束的陷阱,可提高激光清洗效率,又可在保证清洗效果的情况下降低激光能量密度,减少对孔壁和绝缘材料的热影响。

实验分析利用该装置对某部基地的地下坑道军用控制光缆10根编号后进行清洗实验,实验数据见表1.在表1中,清洗效果主要以声发射仪(型号AESM)实时监测清洗过程的声发射信号而做出的判断。其中9号电缆的材料已严重老化,导致清洗失败。其它9根电缆的清洗效果都在良好以上。

激光清洗霉菌过程中,插头不同部位接受激光辐照的时间不尽相同,并且霉菌的生长情况对各部位的辐照时问也有影响。接受激光辐照时间最长的部位是插头芯的头部,由于插头芯头部为圆锥状铝基材料,对激光能量吸收很少,所以不会对其造成损伤。其次是基部的绝缘材料,为适应电缆的焊接环境,绝缘材料为耐高温材料(橡胶耐高温值G>0),用于清除霉菌的瞬时高功率激光不会对其造成损伤,且绝缘材料位于插头的底部,当霉菌数量较多,辐照时间较长时,由于霉菌的散射和反射作用,绝缘材料接受的激光辐照量不会有明显的增加。

根据插头的清洁率对激光器的开关进行精确控制,以减小对基体绝缘材料的热影响。插头清洁度的测量可通过插头芯对He-Ne激光能量的散射情况和激光清洗霉菌时产生的声信号来测量。激光束的准确垂直对正,由He-Ne激光来完成,同时要求固定装置相对位置保持恒定,相互垂直度良好,以减少激光对其他部分不必要的热效应。

讨论为确保清洗效果和安全可靠,对选用的C2激光器的功率通过理论估算和反复实验来加以确定。在设计中着重考虑的问题:能量的选择,扫描时间的选择,绝缘材料和霉菌的吸收性能,激光器开关的精确控制,插头清洁度的测量,激光束的准确垂直对正,这些还需要进一步的研究。激光清洗技术作为一个重要应用领域,与机械、化学等传统清洗方法相比,具有以下特点:清洁度远高于化学清洗工艺;适用的基材范围广泛;通过调控激光器工艺参数,在不损伤基材表面的基础上,可以有效去除锈迹,使工件表面复旧如新;激光清洗设备可多次使用,运行成本低。激光清洗在设备维修保养中的应用越来越重要。


润洽电子为您服务

客服在线时间:8:30-18:00

电话:021-52667932 52665732

传真:021-51686932

邮箱:sales@runqia.com

地址:上海市普陀区中江路889号1006#

  • 激光清洗机,激光清洗
  • 激光清洁,激光清洁机