Полоник М.В., Манцыбора А.А. Проблемы лазерной очистки тонкостенных конструкций // Вестник Чувашского государственного педагогического университета им. И. Я. Яковлева. Серия: Механика предельного состояния. 2024. № 3(61). С. 117-127. DOI: https://doi.org/10.37972/chgpu.2024.61.3.002. EDN: JTNJZG.

Автор(ы)

Полоник М.В. — Институт автоматики и процессов управления ДВО РАНORCIDeLibrary

Манцыбора А.А. — Институт автоматики и процессов управления ДВО РАНORCIDeLibrary

Название статьи

Проблемы лазерной очистки тонкостенных конструкций

Название (англ.): Problems of laser cleaning of thin-walled constructions

Индекс(ы) УДК

544.032.65:517.958

DOI

10.37972/chgpu.2024.61.3.002

EDN

JTNJZG

Ключевые слова

—

Аннотация

В статье представлены результаты моделирования и численных расчетов процессов лазерного удаления красок с поверхности металлических деталей. Проведены теоретические исследования температурных полей в зоне обработки сканирующим лазерным излучением, позволяющие провести практические испытания и разработать условия, при которых физическое воздействие энергии лазера наносит минимальные повреждения тонкостенным конструкциям. Полученные результаты нашли свое отражение в технологии очистки планеров летательных аппаратов.

Даты

Поступила: 10.09.2024; Принята: 29.11.2024; Опубликована: 24.12.2024

Страницы

117-127

Полная версия статьи

Скачать PDF

QR-код EDN

1. Кондрашов Э. К., Семенова Л. В., Кузнецова В. А., др. Развитие авиационных лакокрасочных материалов. Энциклопедический справочник. Москва: ВИАМ, 2012. С. 5.
2. Ицко Э. Ф., Дринберг А. С. Удаление лакокрасочных покрытий. Москва: ЛКМ-пресс, 2010. С. 116.
3. Ицко Э. Ф., Дринберг А. С. Смывки для удаления лакокрасочных покрытий // Промышленная окраска. 2003. № 4. С. 2-6.
4. Семенова Л. В., Новикова Т. А., Нефедов Н. И. Изучение смывающей способности смывок для удаления систем лакокрасочных покрытий // Авиационные материалы и технологии. 2017. № 1(46). С. 32-37.  DOI: 10.18577/2071-9140-2017-0-1-32-37 EDN: XRYADH
5. Лазерная очистка // РИТМ машиностроения. 2019. № 7.
6. Ion J. Laser Processing of Engineering Materials: Principles, Procedure and Industrial Application. Elsevier Butterworth-Heinemann, 2005.  ISBN: 978-0-7506-6079-2 EDN: XSYZGN
7. Morey B. Laser welding applications expand // Manufacturing Engineering. 2014. no. 152(3). P. 81-93.
8. Kawahito Y., Mizutani M., Katayama S. High quality welding of stainless steel with 10 kW high power fibre laser // Science and Technology of Welding and Joining. 2009. no. 14(4). P. 288-294. DOI: 10.1179/136217108X372531
9. Вейко В. П., Шахно Е. А. Сборник задач по лазерным технологиям. Санкт-Петербург: Санкт-Петербургский государственный университет информационных технологий, механики и оптики, 2007. С. 66.
10. Рыкалин Н. Н. Расчеты тепловых процессов при сварке. Москва: Машиностроение, 1951. С. 297.
11. Вейко В. П., Смирнов В. Н., Чирков А. М., др. Лазерная очистка в машиностроении и приборостроении. Санкт-Петербург: НИУ ИТМО, 2013. С. 103.
12. Анисимов С. И., Лукьянчук Б. С. Избранные задачи теории лазерной абляции // Успехи физических наук. 2002. № 172. С. 301-333.  DOI: 10.3367/UFNr.0172.200203b.0301 EDN: MPMJSD
13. Polonik M. V., Dudko O. V. Selection of the Optimal Parameters of the Process for Thermal Laser Treatment of Metals for Creating the Molten Pool with a Required Depth // CEUR-WS. No. 1623. 2016. P. 768-778.
14. Кульчин Ю. Н., Анисимов Н. Ю., Ионов А. А., др. Роботизированная лазерная влажная очистка тонкостенных конструкций // Вестник Дальневосточного отделения Российской академии наук. 2021. № 4. С. 30-39.  DOI: 10.37102/0869-7698_2021_218_04_02 EDN: AWUIEE
15. Yatskom D. S., Polonik M. V., Dudko O. V. Optimization of the fiber laser parameters for local high-temperature impact on metal // Proc. SPIE. No. 10176. 2016.  DOI: 10.1117/12.2268241 EDN: XNDBEG
16. Кульчин Ю. Н., Змеу С. Б., Субботин Е. П., др. Волоконные лазеры // Вестник ДВО РАН. 2015. № 3(181). С. 67-78. EDN: UBOQZD
17. Малащенко А. А., Мезенов А. В. Лазерная сварка в металлах. Москва: Машиностроение, 1984. С. 44.
18. Рыкалин Н. Н., Углов А. А. Температурное поле разнородных материалов при сварке встык поверхностным источником // Физика и химия обработки материалов. 1969. № 5. С. 12-22.
19. Рыкалин Н. Н., Углов А. А., др. Лазерная и электронно-лучевая обработка материалов: Справочник. Москва: Машиностроение, 1985. С. 496.
20. ANSYS Theory Reference, Structures. SAS IP, Inc.

1. Kondrashov E.K., Semenova L.V., Kuznetsova V.A., et al. Development of Aviation Paint and Varnish Materials: Encyclopedic Reference Book. Moscow, VIAM Publ., 2012. 5 p. (In Russian).
2. Itsko E.F., Drinberg A.S. Removal of Paint and Varnish Coatings. Moscow, LKM-Press Publ., 2010. 116 p. (In Russian).
3. Itsko E.F., Drinberg A.S. Paint removers for removing paint and varnish coatings. Promyshlennaya Okraska, 2003, no. 4, pp. 2–6. (In Russian).
4. Semenova L.V., Novikova T.A., Nefedov N.I. Study of the stripping ability of removers for paint and varnish coating systems. Aviatsionnye Materialy i Tekhnologii, 2017, no. 1(46), pp. 32–37. DOI: 10.18577/2071-9140-2017-0-1-32-37. EDN: XRYADH. (In Russian).
5. Laser cleaning. RITM Mashinostroeniya, 2019, no. 7. (In Russian).
6. Ion J. Laser Processing of Engineering Materials: Principles, Procedure and Industrial Application. Elsevier Butterworth-Heinemann, 2005. ISBN: 978-0-7506-6079-2. EDN: XSYZGN.
7. Morey B. Laser welding applications expand. Manufacturing Engineering, 2014, vol. 152, no. 3, pp. 81–93.
8. Kawahito Y., Mizutani M., Katayama S. High-quality welding of stainless steel with a 10 kW high-power fibre laser. Science and Technology of Welding and Joining, 2009, vol. 14, no. 4, pp. 288–294. DOI: 10.1179/136217108X372531.
9. Veiko V.P., Shakhno E.A. Collection of Problems in Laser Technologies. St. Petersburg, St. Petersburg State University of Information Technologies, Mechanics and Optics Publ., 2007. 66 p. (In Russian).
10. Rykalin N.N. Calculations of Thermal Processes in Welding. Moscow, Mashinostroenie Publ., 1951. 297 p. (In Russian).
11. Veiko V.P., Smirnov V.N., Chirkov A.M., et al. Laser Cleaning in Mechanical Engineering and Instrumentation. St. Petersburg, ITMO National Research University Publ., 2013. 103 p. (In Russian).
12. Anisimov S.I., Luk'yanchuk B.S. Selected problems of the theory of laser ablation. Uspekhi Fizicheskikh Nauk, 2002, vol. 172, pp. 301–333. DOI: 10.3367/UFNr.0172.200203b.0301. EDN: MPMJSD. (In Russian).
13. Polonik M.V., Dudko O.V. Selection of the optimal parameters of the process for thermal laser treatment of metals for creating a molten pool with a required depth. CEUR Workshop Proceedings, 2016, vol. 1623, pp. 768–778.
14. Kul'chin Yu.N., Anisimov N.Yu., Ionov A.A., et al. Robotic laser wet cleaning of thin-walled structures. Vestnik Dal'nevostochnogo Otdeleniya Rossiiskoi Akademii Nauk, 2021, no. 4, pp. 30–39. DOI: 10.37102/0869-7698_2021_218_04_02. EDN: AWUIEE. (In Russian).
15. Yatskom D.S., Polonik M.V., Dudko O.V. Optimization of fiber-laser parameters for local high-temperature impact on metal. Proceedings of SPIE, 2016, vol. 10176. DOI: 10.1117/12.2268241. EDN: XNDBEG.
16. Kul'chin Yu.N., Zmeu S.B., Subbotin E.P., et al. Fiber lasers. Vestnik Dal'nevostochnogo Otdeleniya Rossiiskoi Akademii Nauk, 2015, no. 3(181), pp. 67–78. EDN: UBOQZD. (In Russian).
17. Malashchenko A.A., Mezenov A.V. Laser Welding in Metals. Moscow, Mashinostroenie Publ., 1984. 44 p. (In Russian).
18. Rykalin N.N., Uglov A.A. Temperature field of dissimilar materials during butt welding by a surface heat source. Fizika i Khimiya Obrabotki Materialov, 1969, no. 5, pp. 12–22. (In Russian).
19. Rykalin N.N., Uglov A.A., et al. Laser and Electron-Beam Processing of Materials: Handbook. Moscow, Mashinostroenie Publ., 1985. 496 p. (In Russian).
20. ANSYS Theory Reference: Structures. SAS IP, Inc.

Авторские права и лицензия

© 2024 Автор(ы). Статья публикуется в открытом доступе на условиях лицензии Creative Commons «Attribution» 4.0 Всемирная (CC BY 4.0), которая разрешает использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии надлежащего указания авторства. Авторские права на статью сохраняются за авторами.