專利名稱：一種加熱吸塵搭配干冰清洗的表面脫漆處理設(shè)備及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于表面處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種利用加熱及吸塵裝置搭配干冰清洗的表面脫漆處理設(shè)備及方法，特別適用于脫除環(huán)氧樹脂、聚氨酯和丙烯酸樹脂材料配成的漆膜， 尤其是航空器、船舶及裝甲車輛表面的復(fù)合材料及金屬涂膜的脫漆。
背景技術(shù)：
油漆對基體可以起到保護和裝飾作用，但在使用過程中漆膜經(jīng)常受到損傷，而且在使用過程中也會逐漸老化，加上其他一些原因，物品需要進行漆膜返修和更新。舊漆膜主要由成膜物，顏料，填料及適當助劑組成。針對飛機，船舶以及裝甲車輛等機動裝備進行涂裝或修理時，由于一段時間之后，外表蒙皮逐漸老化，需要進行脫漆后的重新噴漆。另外在維修過程中，部分材料和維修的部件也需要進行脫漆處理。目前，傳統(tǒng)的脫漆方法包括物理方法和化學方法兩種。物理方法一般采用噴砂。但噴砂之后往往會在基體表面造成肉眼看不見的凸凹不平和變形。對于復(fù)合材料的基體，噴砂的介質(zhì)一般采用塑料砂，但也存在著擊穿或損壞底材的隱患。而且噴砂操作的工作條件比較惡劣，對環(huán)境造成了污染?；厥者^程費時費力，難以達到高效脫除質(zhì)量?；瘜W方法主要為脫漆劑的應(yīng)用，此方法在飛機維修過程中被廣泛使用。飛機蒙皮漆(包括底漆和面漆)主要由環(huán)氧樹脂、聚氨酯和丙烯酸樹脂材料配成的漆料。在進行脫漆處理時，脫漆劑成分從涂層表面滲透到內(nèi)部，破壞涂層樹脂分子或分子間結(jié)合鍵，使涂層膨脹軟化，同時滲透到涂層內(nèi)部的脫漆組分還會破壞涂層與基材的相互作用，達到使涂層從金屬表面脫落進而剝離的目的。在這個過程中難免對飛機主體的鋁合金基材本身造成腐蝕。目前國內(nèi)主要脫漆劑產(chǎn)品大都含有酚、絡(luò)酸鹽或二氯甲烷等有害成分。對環(huán)境有負面影響，對人體也有較大損害。脫漆劑使基材表面的漆層溶脹，與基材脫離之后，必須經(jīng)過高壓水沖洗才能使漆層從基材表面完全除去，于是含有大量化學成分的污水又對環(huán)境造成了二次污染。另外，隨著科技的進步，以及對飛機操控性、靈活性要求的日趨提高，質(zhì)量相對較輕的復(fù)合材料越來越多被飛機制造工業(yè)所采用?；瘜W脫漆劑會對復(fù)合材料造成嚴重腐蝕， 所以對于以復(fù)合材料為基體的飛機部件脫漆，化學脫漆劑是完全不適用的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服了目前脫漆方法低效、污染、對基體過度損傷等弊端，提供了一種高效、安全，對基體表面無過損傷，并且不產(chǎn)生任何二次廢料與環(huán)境污染的表面脫漆處理設(shè)備及方法。本發(fā)明的技術(shù)方案如下該設(shè)備包括脈沖點光源加熱裝置、干冰噴射裝置和收集吸塵裝置，脈沖點光源加熱裝置位于中間，加熱油漆表面的正上方；干冰噴射裝置位于光源加熱裝置的正后方，空氣壓縮機的風管接駁與干冰噴射裝置；收集吸塵裝置在光源加熱裝置和干冰噴射裝置的正前方，吸塵口覆蓋干冰噴射面積。脈沖點光源加熱裝置的照射端口、干冰噴射裝置的噴射端口、收集吸塵裝置的吸塵端口可以組合固定在一個脫漆系統(tǒng)端口，形成一個整體固定裝置。上述裝置的使用方法(1)利用脈沖點光源加熱對油漆表面瞬間加熱至80-200°C溫度。脈沖點光源的輸入電壓為1000V-2300V，脈沖頻率為0. 5Hz-6Hz ；從點光源的照射端口到基體表面的距離為 10mm-150mm;根據(jù)脫漆物基體的不同材質(zhì)以及漆層厚度，調(diào)整點光源的輸入電壓、與基體表面的置放距離、脈沖頻率以及移動速度。(2)在脈沖點光源對待脫漆物體表面進行區(qū)域照射的同時，干冰噴射裝置利用高速氣流中的低溫干冰對該照射區(qū)域進行脫漆及冷卻。干冰采用直徑3mm顆粒狀干冰，干冰流量為每小時150kg-380kg。干冰噴射裝置的標準供氣壓力為0. 3MPa-l. 2Mpa，壓縮空氣流量為每分鐘2m3-4m3。干冰噴射角度與漆層水平面成25° -120°。根據(jù)脫漆物基體的不同材質(zhì)以及漆層厚度，調(diào)整干冰噴射角度、干冰流量、標準空氣壓力和壓縮空氣流量。(3)剝落的油漆碎片直接被吸塵器回收，片狀、顆粒狀碎片被收集，現(xiàn)場不留殘留物。整個裝置工作以每秒IOmm-IOOmm速度移動。本發(fā)明的有益效果是搭配激光脈沖氙燈的干冰脫漆系統(tǒng)相比單獨使用干冰脫漆， 在降低成本的同時，效率更高。干冰顆粒的低溫特性使干冰清洗具有獨特的熱力學性能，能夠影響表面油漆的機械性能。由于干冰顆粒與激光脈沖氙燈在漆體表面間產(chǎn)生的溫度差， 在油漆表面瞬間發(fā)生了熱沖擊現(xiàn)象。使脫漆的效率提高，介質(zhì)干冰顆粒的用量減少，節(jié)省了成本。與傳統(tǒng)物理脫漆方法相比，該專利系統(tǒng)對基體無過損傷。干冰脫漆屬于物理方法， 對物質(zhì)之間的化學鍵、金屬鍵沒有破壞作用。雖然與噴鋼砂、噴玻璃砂、噴塑料砂等其它噴射介質(zhì)一樣，干冰顆粒的動量也取決于其質(zhì)量和速度。但由于干冰密度低，要達到所需要的沖擊能量主要取決于干冰顆粒的速度。由于脫漆采用的直徑為3mm干冰顆粒密度為1. 4g/ Cm3-L 45g/cm3，低于金屬材料和復(fù)合材料的密度，所以在沖擊過程當中，對其表面無過損傷。另外，由于干冰顆粒與漆層表面發(fā)生熱交換過程中迅速氣化，所以與傳統(tǒng)物理、化學方法相比，該發(fā)明系統(tǒng)不產(chǎn)生對環(huán)境產(chǎn)生污染的二次廢物。并且該系統(tǒng)所采用吸塵收集裝置，使整個脫漆過程不存在二次回收從基體表面剝離下來的漆片的過程。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1干冰噴射嘴，2基體，3漆層，4吸塵裝置，5反射鏡，6純凈水循環(huán)冷卻管，7 氙氣脈沖燈管，8吸塵通道。
具體實施例方式下面結(jié)合技術(shù)方案和附圖詳細敘述本發(fā)明的具體實施例。
本發(fā)明脫漆系統(tǒng)端口的前進方向如箭頭所示。在附圖中，點光源采用氙氣脈沖燈管7，利用反射鏡5對光源發(fā)出的光線進行反射，通過照射端口，照射到脫漆物表面，光能瞬間轉(zhuǎn)化為熱能，使表面漆層3軟化。氙氣脈沖燈管7外套純凈水循環(huán)冷卻管6對燈管進行冷卻。在激光脈沖氙燈對待脫漆物體表面進行區(qū)域照射的同時，干冰噴射裝置在利用高速氣流中的低溫干冰顆粒_78°C對該區(qū)域進行脫漆。從干冰噴射嘴1高速噴出的干冰顆粒在沖擊到物體表面的過程中粉碎成微小粉末，干冰粉末與漆層表面迅速發(fā)生熱交換，動能在沖擊瞬間轉(zhuǎn)化為熱能，干冰迅速升華變?yōu)闅鈶B(tài)二氧化碳。在動能轉(zhuǎn)化為熱能的過程中，干冰粉末在脫漆物表面體積迅速膨脹近800倍，利用表面張力將該區(qū)域基體1上的漆塊迅速剝落。干冰噴射裝置可選用干冰造粒機將液態(tài)二氧化碳制成尺寸規(guī)格一致的3mm直徑干冰顆粒；壓縮空氣供給裝置，用于接駁干冰噴射裝置，推動和加速干冰顆粒。干冰顆粒與壓縮空氣混合，隨壓縮空氣通過噴嘴沖擊到被脫漆物表面。為實現(xiàn)高效的表面脫漆過程，干冰清洗裝置可采用單喉管立輪供冰式干冰噴射機，以保證脫漆過程的連續(xù)性。單喉管立輪供冰系統(tǒng)保證干冰噴射裝置噴射干冰的連續(xù)和均勻，由于整個表面脫漆過程結(jié)合了加熱、吸塵以及干冰噴射，為自動化三位一體。所以連續(xù)、均勻的噴射干冰過程保證了在脫漆過程中，不至于因為一部分裝置的間歇性停頓，從而造成其他兩部分裝置的能源浪費。除此之外，單喉管立輪供冰式干冰噴射機的存冰漏斗上裝有振動電機將黏結(jié)成塊的干冰振碎，流入漏斗下方料輪的顆粒狀凹槽，克服了干冰容易黏結(jié)成塊的特性，避免了大塊狀干冰的噴出對表面基體，特別是復(fù)合材料基體的沖擊損害。剝落的油漆碎片直接被吸塵器4回收，碎片經(jīng)吸塵管道8通過大粒子收集器、高效空氣過濾器HEPA和活性炭濾筒被收集，現(xiàn)場不留殘留物。
權(quán)利要求
1.一種加熱吸塵搭配干冰清洗的表面脫漆處理設(shè)備，包括脈沖點光源加熱裝置、干冰噴射裝置和收集吸塵裝置，其特征在于，脈沖點光源加熱裝置位于中間，加熱油漆表面的正上方；干冰噴射裝置位于光源加熱裝置的正后方，空氣壓縮機的風管接駁與干冰噴射裝置； 收集吸塵裝置在光源加熱裝置和干冰噴射裝置的正前方，吸塵口覆蓋干冰噴射面積。
2.使用權(quán)利要1所述裝置的方法，其特征在于如下步驟，(1)利用脈沖點光源加熱對油漆表面瞬間加熱至80-140°C溫度；脈沖點光源的輸入電壓為1000V-2300V，脈沖頻率為0. 5Hz-6Hz ；從點光源的照射端口到基體表面的距離為 IOmm-150mm ；(2)在脈沖點光源對待脫漆物體表面進行區(qū)域照射的同時，干冰噴射裝置利用高速氣流中的低溫干冰對該照射區(qū)域進行脫漆及冷卻；干冰采用直徑3mm顆粒狀干冰，干冰密度為1. 4g/cm3-l. 45g/cm3,干冰流量為每小時150kg_380kg ；干冰噴射裝置的標準供氣壓力0. 3MPa-l. 2Mpa，壓縮空氣流量為每分鐘aii3-4m3 ；干冰噴射角度與漆層水平面成 25° -120° ；(3)剝落的油漆碎片直接被吸塵器回收，吸塵器的風量不低于50cmm；整個裝置工作以每秒IOmm-IOOmm速度移動。
全文摘要
本發(fā)明屬于表面處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種加熱吸塵搭配干冰清洗的表面脫漆處理設(shè)備及方法，適用于脫除環(huán)氧樹脂、聚氨酯和丙烯酸樹脂材料配成的漆膜，尤其是航空器、船舶及裝甲車輛表面的復(fù)合材料及金屬涂膜的脫漆。該設(shè)備包括脈沖點光源加熱裝置、干冰噴射裝置和收集吸塵裝置；使用時，在脈沖點光源對待脫漆物體表面進行區(qū)域照射。同時，干冰噴射裝置利用高速氣流中的低溫干冰對該照射區(qū)域進行脫漆及冷卻；剝落的油漆碎片直接被吸塵器回收，現(xiàn)場不留殘留物。本發(fā)明結(jié)合了脈沖點光源加熱裝置、干冰噴射裝置以及收集吸塵裝置進行脫漆。相對傳統(tǒng)物理脫漆方法，在降低成本的同時，效率更高，并且對基體無過損傷，對環(huán)境無污染，不產(chǎn)生二次污染物。
文檔編號B08B7/04GK102380491SQ20111021737
公開日2012年3月21日 申請日期2011年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月1日
發(fā)明者王杰, 路遠 申請人:迪普干冰制造(大連)有限公司