激光刻蚀铝合金表面纹理化的方法与制作流程

本技术提供了一种激光刻蚀铝合金表面纹理化的方法，属于飞机铝合金蒙皮加工技术领域，所述方法包括采用激光处理装置中的振镜控制激光的扫描路径，在飞机铝合金蒙皮表面刻蚀出不同的纹理表面，扫描速度2000mm/s，频率90kHz，脉宽0.35μs，扫描次数1次，间距0.3mm，光斑直径50μm，功率24W。通过改变激光的扫描路径使铝合金表面刻蚀出纹理结构，来增加铝合金蒙皮的面粗糙度，表面浸润性，以此来增加铝合金表面涂层的附着力。

权利要求书

1.一种激光刻蚀铝合金表面纹理化的方法，其特征在于，所述方法包括采用激光处理装置中的振镜控制激光的扫描路径，在飞机铝合金蒙皮表面刻蚀出不同的纹理表面，扫描速度2000mm/s，频率90kHz，脉宽0.35μs，扫描次数1次，间距0.3mm，光斑直径50μm，功率

24W。

2.根据要求1所述的一种激光刻蚀铝合金表面纹理化的方法，其特征在于，激光在飞机铝合金蒙皮表面产生的凹坑直径为45-55μm，凹坑的形状近似为圆形，凹坑叠加而成形成扫描路径。

3.根据要求2所述的一种激光刻蚀铝合金表面纹理化的方法，其特征在于，凹坑直径为

50μm。

4.根据要求1所述的一种激光刻蚀铝合金表面纹理化的方法，其特征在于，纹理表面为菱形。

5.根据要求1所述的一种激光刻蚀铝合金表面纹理化的方法，其特征在于，纹理表面为正方形。

6.根据要求1所述的一种激光刻蚀铝合金表面纹理化的方法，其特征在于，所述激光处理装置包括载物台，所述载物台的上方设置有激光加工头，所述激光加工头与电脑服务器电连接，所述电脑服务器还与激光器电连接，所述激光器发射激光束进入所述激光加工头的输入端，所述激光加工头将激光束向下照射于所述载物台上部的飞机铝合金蒙皮表面，所述激光加工头由六轴机械臂控制。

7.根据要求5所述的一种激光刻蚀铝合金表面纹理化的方法，其特征在于，所述六轴机械臂的下部设置有固定支座。

8.根据要求5所述的一种激光刻蚀铝合金表面纹理化的方法，其特征在于，所述激光加工头中设置有用于调节激光束扫描路径的振镜。

9.根据要求8所述的一种激光刻蚀铝合金表面纹理化的方法，其特征在于，所述激光加工头中还设置有用于实现自动对焦的距离感应器。

10.根据要求5所述的一种激光刻蚀铝合金表面纹理化的方法，其特征在于，所述激光器为脉冲激光器，波长为1064nm，平均功率120W。

技术说明书

一种激光刻蚀铝合金表面纹理化的方法

技术领域

本技术涉及飞机铝合金蒙皮加工技术领域，具体是一种激光刻蚀铝合金表面纹理化的方法。

背景技术

为了提高飞机铝合金蒙皮的耐候性、耐化学性、耐腐蚀性，需要在飞机铝合金蒙皮表面喷涂专用航空涂料，提高铝合金蒙皮表面涂层的附着力一直是民航领域研究的热点之一。研发新型涂料不仅成本昂贵，而且周期长，为了增加涂层附着力，对铝合金蒙皮进行表面改性成为了一种经济有效的方法。

化学法对铝合金表面处理需要经过脱脂、酸洗、清洗等过程，但化学法产生的废液对环境有极大污染。化学法增加附着力，产生废液对环境造成污染，手工打磨对工作人员的熟练程度要求较高，且对工作人员的健康造成影响。

申请公布号CN109719469A公开了一种提高钛合金抗磨损性能的纹理表面加工方法，具有如下步骤：采用珩磨机对钛合金基材表面进行物理研磨；采用清洗液在超声波清洗机中对研磨好的钛合金基材进行清洗并烘干；使用激光打标机按照加工方案对钛合金基材表面进行加工处理；采用精抛光的方法对加工过的钛合金基材表面进行抛光处理；采用清洗液在超声波清洗机中对抛光过的钛合金基材进行清洗并干燥处理。该专利通过控制激光技术的加工参数获得多种表面性能不同的钛合金基材表面，钛合金基材表面的局部硬度、粗糙度和局部弹性模量等性能是不同的，用作工业设备的摩擦时能够获得较低的摩擦系数，表现出较好的抗磨损

性能，并且能够承载较高的工作载荷。

申请公布号CN109514174A公开激光纹理化和阳极化表面处理，其包括以下步骤：提供具有金属表面的制品；使用激光对所述表面进行纹理化处理以产生横跨所述表面的受控图案；以及对所述表面进行阳极化处理。所述受控图案可包括一系列凹坑，所述一系列凹坑是以横跨所述表面的预定重复图案(如点阵列或格栅)蚀刻的。所述受控图案还可包括以横跨所述表面的预定伪随机图案蚀刻的一系列凹坑。其用途为用于金属表面的抛光。

目前尚未见有关通过用激光刻蚀纹理结构来增加铝合金表面涂层的附着力的报道。

技术内容

上述现有的要提高铝合金蒙皮表面涂层的附着力时，研发新型涂料成本昂贵，周期长；化学法对铝合金表面处理产生的废液对环境有极大污染的缺陷，本技术的目的是提供一种激光刻蚀铝合金表面纹理化的方法，通过改变激光的扫描路径使铝合金表面刻蚀出纹理结构，来增加铝合金蒙皮的面粗糙度，表面浸润性，以此来增加铝合金表面涂层的附着力。

一种激光刻蚀铝合金表面纹理化的方法，所述方法包括采用激光处理装置中的振镜控制激光的扫描路径，在飞机铝合金蒙皮表面刻蚀出不同的纹理表面，扫描速度2000mm/s，频率

90kHz，脉宽0.35μs，扫描次数1次，间距0.3mm，光斑直径50μm，功率24W。

本申请的技术方案中，通过振镜控制激光的扫描路径，扫描速度2000mm/s，频率90kHz，脉宽0.35μs，扫描次数1次，间距0.3mm，光斑直径50μm，功率24W，在飞机铝合金蒙皮表面刻蚀出不同的纹理表面，通过改变激光的扫描路径使铝合金表面刻蚀出纹理结构，来增加铝合金蒙皮的面粗糙度，表面浸润性，以此来增加铝合金表面涂层的附着力。

优选的，激光在飞机铝合金蒙皮表面产生的凹坑直径为45-55μm，凹坑的形状近似为圆形，凹坑叠加而成形成扫描路径。

更为优选的，凹坑直径为50μm。凹坑的深度可以通过调节激光器的功率来调节；路径是由凹坑叠加而成的，通过控制脉冲频率和扫描移动速度可以改变光斑的搭接率，进而影响表面