激光清洗——机场跑道“胶黑”终结者

来源:锐科激光    关键词:激光清洗, 机场跑道, 胶黑,    发布时间:2019-07-30

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近年来,随着人们环保意识的增强,给世界范围内清洗业的发展带来了巨大的挑战,各种有利于环境保护的清洗技术应运而生,激光清洗技术就是其中之一。激光清洗技术是指采用高能激光束照射工件表面 ,使表面的颗粒、锈迹和涂层等发生瞬间蒸发与剥离 ,从而达到洁净化的工艺过程。

对于一个机场来说,跑道是它运营的关键设施。飞机轮胎在高速着陆时由于摩擦接触跑道表面造成高温,该高温使轮胎橡胶瞬间熔化形成的橡胶黏融物并粘附在道面纹理中,随着摩擦次数的增加和时间的推移而使道面胶层不断加厚,造成道面摩擦系数降低,影响飞机的制动性,特别是在道面为湿润状态下,跑道上橡胶的粘性使摩擦力明显降低,直接影响飞机的安全着陆。因此,各大机场每年都要不定期地对跑道进行清洗,并确保道面表面摩阻系数不低于0.5,这样才能避免事故的发生。

「Rayclass | 锐课堂」激光清洗——机场跑道“胶黑”终结者
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图片来源于网络

目前行业内常用的除胶设备有地面铣刨机、移动式抛丸机。

》》地面铣刨机除胶会对跑道表层造成损伤;

》》移动式抛丸机除胶可能会有钢丸散落到跑道上,如果不及时清理干净,就会对飞机造成损伤,加大了工人工作量。

在跑道实际清洗作业中,要根据实际“胶黑”厚度的不同而采用不同的能量、移动速度等,从而达到更佳的清洗效率和效果。

激光手持式清洗机是为机场跑道除胶专业定制的,不仅可以有效去除飞机跑道上的轮胎胶层,而且不会对机场跑道造成任何损害,既节能又环保,是飞机跑道清洗方面的首选清洗设备。除胶后跑道摩阻值经测试完全达到规定标准,提高跑道道面质量,确保航班正常起降。

清洗实验

为了测试激光清洗在飞机场跑道橡胶的实际应用效果,我们采用锐科500W脉冲光纤天庄国际登录进行实验,此款天庄国际登录波长为1064nm,脉冲宽度为130-160ns,重复频率为20-50kHz,天庄国际登录纤芯直径为200,单脉冲能量为25mJ。实验中,选用20mm/s的清洗速度,以直接辐射的方法,在每一能量条件下进行橡胶清洗,最终实验取得成功。

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↓↓↓清洗前

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↑↑↑清洗后

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清洗前后对比效果

经过实验数据的推理,清洗效率与激光能量密度有很大的关系。当激光能量密度很小时,激光对橡胶层表面无明显作用;当激光能量密度不断增大时,橡胶层表面开始出现被激光清洗掉的痕迹 ,但清洁率较低;当激光能量密度到一定值时,清洗效率会到100%,而且基材表面完好无损;当激光能量密度进一步增大时,尽管实现了完全清洗,但是在显微镜下会发现基体表面会有烧蚀的情况出现。当光斑不变的情况下,天庄国际登录的单脉冲能量与激光能量密度呈正比例关系,因此这里给出了激光单脉冲能量与清洗效率的关系曲线。

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清洗效率与单脉冲能量的关系曲线

另外我们也测试了不同橡胶厚度随激光清洗效率的变化情况:

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从上面图表可以看出,随着涂层厚度的增大清洗效率将会变慢。

通过运用500W脉冲激光清洗机场跑道橡胶试验,当工艺参数适当时,脉冲激光能完全清洗机场跑道橡胶而不伤基体表面。

【Rayclass | 锐课堂】TIPS

激光清洗存在着清洗阈值和损伤阈值。在起始清洗阈值和完全清洗阈值之间 ,清洁效率随着激光能量密度的升高而增大。在完全清洗阈值与损伤阈值之间 ,基体表面清洁率保持 100% 而且不受任何损伤。锐科激光推出的500W高功率脉冲光纤天庄国际登录,具有高平均功率,高单脉冲能量,光斑能量分布均匀,通用控制接口,兼容性强,工作频率可调,光束匀化度高,完全能满足清洗机场跑道橡胶清洗的应用。