(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211020434.9 (22)申请日 2022.08.24 (71)申请人 南京航空航天大 学 地址 210016 江苏省南京市御道街2 9号 (72)发明人 沈一洲　何兆儒　陶杰　熊卫彪　 沈智聪　 (74)专利代理 机构 西安瀚汇 专利代理事务所 (普通合伙) 61279 专利代理师 汪重庆 (51)Int.Cl. B08B 7/00(2006.01) B23K 26/36(2014.01) B23K 26/70(2014.01) (54)发明名称 一种提高金属板材表面涂层激光去除稳定 性和效率的方法 (57)摘要 本发明提供了一种提高激光去除金属板材 涂层效率和稳定性的方法； 包括： 1)将样件固定 于工作台上， 带有涂层的一面对准激光清洗头； 2)打开磁场发生装置， 通过向线圈中通入电流， 在样件周围会产生相应的磁场； 3)打开脉冲激光 器， 调整相应的激光参数去除样件表面的涂层； 4)关闭激光器和磁场发生器， 清理样 件表面残余 的废料， 取出样件； 5)观察样件表面的涂层是否 被去除干 净， 若没有， 重复上述步骤。 本发明通过 外加磁场， 其与等离子体之间的相互作用， 进而 控制等离子体的聚集与扩散， 减弱等离子体对激 光的屏蔽效应； 还能减弱等离子体的喷发周期和 强度， 使激光能量分布更均匀， 有效地提高激光 去除金属板材涂层的稳定性。 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 CN 115283368 A 2022.11.04 CN 115283368 A 1.一种提高金属板材表面涂层激光去除稳定性和效率的方法， 其特征在于， 包括以下 步骤： 步骤1， 将待去除的金属板材(3)固定于工作 台(4)上， 带有涂层(2)的一面对准激光清 洗头(1)； 步骤2， 打开磁场发生器， 其包括： 绝缘外壳(5)、 铁芯(7)和磁感应线圈(6)； 通过向磁感 应线圈(6)中通入电流， 至样件周围产生相应的磁场； 步骤3， 打开脉冲激光器， 调整相应的激光 参数去除样件表面的涂层； 步骤4， 关闭激光器和磁场发生器， 清理样件表面残余的废料， 取 出样件； 步骤5， 观察样件表面的涂层是否被去除干净， 若没有， 重复上述 步骤。 2.如权利要求1所述的提高金属板材表面涂层激光去除稳定性和效率的方法， 其特征 在于， 步骤1中， 所述涂层(2)为聚氨酯涂层、 环氧涂层、 氟碳金属 涂层、 丙烯酸金属 涂层、 耐 磨涂层、 热障涂层、 吸波涂层航空航天常用涂层。 3.如权利要求1所述的提高金属板材表面涂层激光去除稳定性和效率的方法， 其特征 在于， 步骤1中， 所述金属板材(3)为铝合金、 钛 合金、 不锈钢金属材 料。 4.如权利要求1所述的提高金属板材表面涂层激光去除稳定性和效率的方法， 其特征 在于， 所述 步骤1中， 所述金属板材(3)的厚度为2m m‑5cm。 5.如权利要求1所述的提高金属板材表面涂层激光去除稳定性和效率的方法， 其特征 在于， 步骤2 中， 所述电流为稳定的直流电流， 其范围为0A ‑10A； 所述磁感应线圈(6)产生的 磁场为稳恒磁场。 6.如权利要求1所述的提高金属板材表面涂层激光去除稳定性和效率的方法， 其特征 在于， 步骤3中， 所述激光参数具体为： 激光的波长为500nm ‑10.6μm， 输出功率为10％ ‑ 100％， 激光脉宽为10ns ‑500ns， 脉冲频率 为10Hz‑1000kHz。 7.如权利要求1所述的提高金属板材表面涂层激光去除稳定性和效率的方法， 其特征 在于， 步骤3中， 所述脉冲激光器为CO2激光器、 Nd:YAG激光器或光纤激光器， 所述脉冲激光 器的脉冲功率 为10W‑1000W。 8.如权利要求1所述的提高金属板材表面涂层激光去除稳定性和效率的方法， 其特征 在于， 步骤3中， 所述脉冲激光器的光斑为圆形激光 光斑或方 形激光光斑。 9.如权利要求1所述的提高金属板材表面涂层激光去除稳定性和效率的方法， 其特征 在于， 步骤3中， 所述脉冲激光器的激光束通过振镜将激光能量以二维形式排布在试样表 面， 扫描速度为5 00mm/s‑5000mm/s， 采用S型扫描方式。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115283368 A 2一种提高金属板材表面涂层激光去除稳定性和效率的方 法 技术领域 [0001]本发明涉及激光先进制造领域； 尤其涉及 一种提高金属板材表面涂层激光去除稳 定性和效率的方法。 背景技术 [0002]金属构件表面的涂层在长时间的服役后会逐渐发生老化、 开裂、 脱落等现象。 在对 其进行修复和重新涂装时， 需要事先去除零件表 面的涂层。 与传统的表面去除技术相比， 激 光去除作为一种新型的表面去除技术， 在能够实现高精度去除的同时， 还具有非接触、 绿 色、 高效等优势。 [0003]在涂层的去除过程中， 主要依靠激光与涂层之间的烧蚀效应， 激光使涂层达到气 化温度， 在试样表 面形成蒸汽， 激光照射在 蒸汽与周围的空气上， 使蒸汽部 分吸收激光能量 并发生电离， 形成等离子体。 等离子在涂层上方聚集， 会进一步吸收激光能量， 产生屏蔽效 应， 降低激光的利用效率。 同时聚集的等离子体会因高温产生的膨胀效应向周围逸散， 这种 等离子体的聚集和扩散过程， 会造成到达涂层表面的激光能量的波动， 增大激光能量分布 的非均匀性， 影响激光去除的稳定性。 发明内容 [0004]本发明的目的是提供了一种提高金属板材表面涂层激光去除稳定性和效率的方 法。 [0005]本发明是通过以下技 术方案实现的： [0006]本发明涉及 一种提高金属板材表面涂层激光去除稳定性和效率的方法， 包括如下 步骤： [0007]步骤1， 将待去除的金属板材3固定于工作台4上， 带有涂层2的一面对准激光清洗 头1； [0008]步骤2， 打开磁场发生器， 其包括： 绝缘外壳5、 铁芯7和磁感应线圈6； 通过向磁感应 线圈6中通入电流， 至样件周围产生相应的磁场； [0009]步骤3， 打开脉冲激光器， 调整相应的激光 参数去除样件表面的涂层； [0010]步骤4， 关闭激光器和磁场发生器， 清理样件表面残余的废料， 取 出样件； [0011]步骤5， 观察样件表面的涂层是否被去除干净， 若没有， 重复上述 步骤。 [0012]优选地， 步骤1中， 所述涂层2为聚氨酯涂层、 环氧涂层、 氟碳金属涂层、 丙烯酸金属 涂层、 耐磨涂层、 热障涂层、 吸波涂层等 航空航天常用涂层。 [0013]优选地， 步骤1中， 所述金属板材3为铝合金、 钛 合金、 不锈钢等金属材 料。 [0014]优选地， 步骤1中， 所述金属板材3的厚度为2m m‑5cm。 [0015]优选地， 步骤2中， 所述电流为稳定的直流电流， 磁感应线圈6产生的磁场为稳恒 磁 场， 电流的范围为0A ‑10A。 [0016]优选地， 步骤3中， 所述脉冲激光器的激光波长范围为500nm ‑10.6μm， 输出功率范说　明　书 1/4 页 3 CN 115283368 A 3