一种去除汽车车身油漆的激光方法

摘要

一种去除汽车车身油漆的激光方法，该方法有四大步骤：步骤一：切割得到损伤喷漆工件；步骤二：清洗，风干得到清洁的喷漆工件，具体为对喷漆工件表面依次进行化学溶液清洗，去离子水清洗，风干；步骤三：激光加工得到去除油漆后的新鲜工件，具体为将喷漆工件置于纳秒激光加工系统的工作台上，设定激光参数，启动激光加工系统，利用振镜扫描使激光在工件板上以预定速度扫射，获得去除油漆后的新鲜截面；步骤四：简单清洁，得到表面被毛化的待喷漆成品工件，具体为吸除表面粉尘，得到表面被毛化的待喷漆成品工件。本发明实现半自动化去除车身油漆，能够在提高效率的同时有效降低汽车美容维修成本。

权利要求

1.一种去除汽车车身油漆的激光方法，其特征在于：该方法具体步骤如下：步骤一：切割得到损伤喷漆工件；

步骤二：清洗，风干得到清洁的喷漆工件，具体为对喷漆工件表面依次进行化学溶液清洗，去离子水清洗，风干；

步骤三：激光加工得到去除油漆后的新鲜工件，具体为将喷漆工件置于纳秒激光加工系统的工作台上，设定激光参数，启动激光加工系统，利用振镜扫描使激光在工件板上以预定速度扫射，获得去除油漆后的新鲜截面；

步骤四：简单清洁，得到表面被毛化的待喷漆成品工件，具体为吸除表面粉尘，得到表面被毛化的待喷漆成品工件；

其中，步骤二中清洗液为烷基和脂肪醇醚化合物，兑水后配制成表面活性液；

其中，步骤三中所述激光加工过程中，工作台为Edgewave公司的 PX系列纳秒激光加工系统的工作台；使用532nm波长的绿光配置，设置激光功率为20W，频率为10KHz，电流60A ，脉冲宽度τ= 0 30ns，扫描速度为1000mm/s，重复次数n=10次，设置扫描区域大小为5mm×~

5mm，启动激光系统开始加工；

其中，步骤三中所述激光加工过程中，激光光源是点光源或者线光源；

其中，步骤四中所述吸除表面粉尘所用设备为小功率吸风机。

说明书

一种去除汽车车身油漆的激光方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种去除汽车车身油漆的激光方法，它是一种利用纳秒激光直写系统对需要去除油漆的区域进行加工去除车身油漆的方法，可将该方法应用于汽车美容保养，汽车绿色高效修复和再制造领域。

背景技术

[0002] 激光作为全新的材料加工加工方法，正在扮演着一个创新尖兵的角色，它代表了先进制造业的发展方向，极大地提升了传统制造业的技术水平，带来了产品设计、制造工艺和生产观念的巨大变革。激光清理技术作为近十年发展起来的激光新技术，在越来越多的行业正在发挥着更加重要的作用。激光清理是一种采用高能激光束照射工件表面，使表面的污物、锈斑或涂层发生瞬间蒸发或剥离，同时不改变或损伤基体材料性能，从而达到表面洁净化的工艺过程。

[0003] 再制造技术能够修复废旧产品，确保产品质量、寿命和性能达到新品的标准。清洗技术作为再制造技术的前提，在整个再制造过程中占有重要地位，零部件清洗质量将直接影响再制造产品的质量。传统清洗技术如化学去除、机械打磨等，因容易引起应力腐蚀裂纹、引入新污染物、去除不均匀且效率低、不易控制操作以及加剧环境污染等问题。而激光清洗是一种”绿色”的清洗方法，具有无需使用任何化学药剂和清洗液，不产生二次污染、无研磨和非接触性过程、能够清除各种材料表面的各种类型的污染物，达到常规清洗无法达到的清洁度、洗效率高，节省时间等优点。激光的技术优势很好的解决了传统技术发展存在的问题，也预示着激光技术必将取代传统技术的趋势。

[0004] 在我国，汽车已经成为人们生活中不可或缺的工具，随之而来的就是汽车数量一路攀升。根据公安部交通管理局数据，2013年我国汽车保有量已经达到1.37亿辆，私人汽车拥有总量也首次破亿，汽车总数量达到2003年汽车数量的5.7倍。飞速发展的汽车工业势必给从汽车销售到汽车维护保养带来了巨大的发展潜力和空间。汽车的日常和定期的维护保养，主要包括清洁、修复、检查、调整、紧固、润滑等方面。由于汽车车身油漆裸露在外，易被刮擦破损，这使得汽车车身油漆保养修复成为汽车美容的一大重要组成部分。

[0005] 当前广泛采用的汽车车身油漆修复流程如下：砂纸打磨→凹洞填补→干燥→重新打磨→凹洞填补→风干→其他部位保护→喷漆。整个过程存在着以下缺陷：(1)工艺繁琐，费时费力；(2)人工打磨无法保证车身表面受力均匀，造成打磨效果无法得到保证；(3)打磨过程中需要清洗，造成水资源浪费；(4)人工成本不断增加。以上的多种负面因素造成当前油漆修复过程存在难以避免的缺陷，因此激光清理技术成为一种合理有效的替代手段。

发明内容

[0006] 本发明提供了一种去除汽车车身油漆的激光方法，创新性地将激光清理技术运用于去除汽车车身油漆，与此同时获得增强表面粘附力的微观结构，可将该方法应用于汽车美容保养，汽车绿色高效修复和再制造领域。

[0007] 本发明的流程如图1所示。其中1为切割得到表面受损伤的喷漆工件；2为经过表面活性剂清洗后得到的清洁喷漆工件；3为表面待清洗油漆经过激光(包括点光源和线光源)去除后的工件；4为激光清理后得到干净，且表面被毛化的喷漆工件。

[0008] 一种去除汽车车身油漆的激光方法，该方法具体步骤如下：

[0009] 步骤一：切割得到损伤喷漆工件；

[0010] 步骤二：清洗，风干得到清洁的喷漆工件；具体为对喷漆工件表面依次进行化学溶液清洗，去离子水清洗，风干。

[0011] 步骤三：激光加工得到去除油漆后的新鲜工件；具体为将喷漆工件置于纳秒激光加工系统的工作台上，设定激光参数，启动激光加工系统，利用振镜扫描使激光在工件板上以预定速度扫射，获得去除油漆后的新鲜截面。

[0012] 步骤四：简单清洁，得到表面被毛化的待喷漆成品工件。具体为吸除表面粉尘，得到表面被毛化的待喷漆成品工件。

[0013] 其中，步骤二中所述化学溶液清洗的清洗液为烷基和脂肪醇醚化合物为主要成分的溶液兑水后配制的表面活性液。

[0014] 其中，步骤三中所述激光加工过程中，激光光源可以是点光源或者线光源；设定激光器参数如下：功率P＝10～100W、脉冲宽度τ＝0～30ns、频率f＝0～100kHz、波长λ＝532～1064nm、I＝30～100A、υ＝0～2000mm/s、重复次数n＝10次。

[0015] 其中，步骤四中所述吸除表面粉尘所用设备为小功率吸风机。

[0016] 本发明的优点在于：

[0017] (1)该方法利用高能束脉冲激光清洗表面损伤喷漆工件，无热效应对基体无损伤；

[0018] (2)该方法利用高能束激光清洗表面损伤喷漆工件，能够有效的提高汽车车身表面油漆的去除效果，得到清洁截面；

[0019] (3)该方法能通过调节激光参数达到对不同颜色车漆的普遍适用性；

[0020] (4)该方法避免了大量使用水对表面进行清洗，避免了水资源浪费，不存在废水处理、回收利用的问题；

[0021] (5)该方法在激光完成去除后无需水洗，且得到的清洁表面具有一定的粗糙度，表面被毛化，有利于再喷涂过程中实现基体和喷漆较好的附着力；

[0022] (6)该方法实现半自动化去除车身油漆，能够提高效率的同时有效降低汽车美容维修成本。附图说明：

[0023] 图1是本发明方法流程图。

[0024] 图2-1是激光直写系统示意图(点光源)。

[0025] 图2-2是激光直写系统示意图(线光源)。

[0026] 图3是激光加工后工件截面。

[0027] 图4是激光加工后工件截面微观结构。

[0028] 图5是激光加工后工件截面三维形貌。

[0029] 图6是激光加工后工件截面表面轮廓。具体实施方式：

[0030] 如图1—图6所示，下面结合附图和具体实施方式，对本发明作进一步说明。但是本申请的保护范围不受这些实施例的具体条件的限制。

[0031] 如图1所示，本发明公开的一种去除汽车车身油漆的激光方法，该方法具体步骤如下：

[0032] 步骤一：切割得到损伤喷漆工件；

[0033] 步骤二：清洗，风干得到清洁的喷漆工件；具体为对喷漆工件表面依次进行化学溶液清洗，去离子水清洗，风干。

[0034] 步骤三：激光加工得到去除油漆后的新鲜工件；具体为将喷漆工件置于纳秒激光加工系统的工作台上，设定激光参数，启动激光加工系统，利用振镜扫描使激光在工件板上以一定速度扫射，获得去除油漆后的新鲜截面。

[0035] 步骤四：简单清洁，得到表面被毛化的待喷漆成品工件。具体为吸除表面粉尘，得到表面被毛化的待喷漆成品工件。

[0036] 其中，步骤二中所述化学溶液清洗的清洗液为烷基和脂肪醇醚化合物为组要成分的溶液配制表面活性剂兑水，制备表面活性溶液。

[0037] 其中，步骤三中激光光源为点光源或线光源。设置激光参数如下：功率P＝10～100W、脉冲宽度τ＝0～30ns、频率f＝0～100kHz、波长λ＝532～1064nm、I＝30～100A、υ＝0～2000mm/s、重复次数n＝10次。

[0038] 其中，步骤四中所述吸除表面粉尘所用设备为小功率吸风机。

[0039] 实施例1

[0040] (1)切割得到损伤喷漆工件；

[0041] (2)取待修复工件，置于预先制备的表面活性溶液中，采用超声振动，去离子水清洗，风干。

[0042] (3)将样品置于Edgewave公司的PX系列纳秒激光加工系统(使用532nm波长的绿光配置)的工作台上，设置激光功率为20W，频率为10KHz，电流60A，扫描速度为1000mm/s，重复次数n＝10次，设置扫描区域大小为5mm×5mm，启动激光系统开始加工。

[0043] (4)利用小型吸风装置，清除工件表面的颗粒物，取下加工后工件，工件表面被毛化。

[0044] 实施例2

[0045] (1)切割得到损伤喷漆工件；

[0046] (2)取待修复工件，置于预先制备的表面活性溶液中，采用超声振动，去离子水清洗，风干。

[0047] (3)将样品置于Edgewave公司的PX系列纳秒激光加工系统(使用532nm波长的绿光配置)的工作台上，设置激光功率为20W，频率为10KHz，电流60A，扫描速度为500mm/s，重复次数n＝10次，设置扫描区域大小为5mm×5mm，启动激光系统开始加工。

[0048] (4)利用小型吸风装置，清除工件表面的颗粒物，取下加工后工件，工件表面被毛化。

[0049] 实施例3

[0050] (1)切割得到损伤喷漆工件；

[0051] (2)取待修复工件，置于预先制备的表面活性溶液中，采用超声振动，去离子水清洗，风干。

[0052] (3)将样品置于Edgewave公司的PX系列纳秒激光加工系统(使用532nm波长的绿光配置)的工作台上，设置激光功率为20W，频率为10KHz，电流60A，扫描速度为1000mm/s，重复次数n＝10次，调整振镜使激光输出为线光源，设置扫描区域大小为5mm×5mm，启动激光系统开始加工。

[0053] (4)利用小型吸风装置，清除工件表面的颗粒物，取下加工后工件，工件表面被毛化。

[0054] 最后需要注意的是，公布实施例的目的在于帮助进一步理解本发明，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附的权利要求的精神和范围内，各种替换和修改都是可能的。因此，本发明不应局限于实施例所公开的内容，本发明要求保护的范围以权利要求书界定的范围为准。