強制脈沖水射流除銹除漆(2)
強制脈沖水射流的產生是通過在噴嘴中設置一個振子來使連續的水射流產生高頻脈動來形成的。使用這種超聲噴嘴在幾種不同的金屬表面涂層上(如飛機外表面、汽車緩沖器鑄模、鋼制面板,鋁制機柜等)進行了一系列的除漆試驗。結果表明,即使除去較堅硬的涂層也只需≤≤34.5MPa壓力的純水脈沖射流,因此這種技術在材料的表面處理應用方面具有一定的優勢。
強制脈沖水射流除漆的機理主要是,當一連串的射流脈沖沖擊到涂層表面時,所產生的水錘作用使涂層產生彈性或彈塑性變形。在脆性涂層上,大約7MPa 的泵壓所產生的脈沖沖擊壓力約為160MPa,該壓力超過了涂層材料的強度而形成半球狀的裂紋(圖13-2b);在進一步的沖擊下,裂紋沿徑向擴展到涂層和底漆接合面的底部(圖13-2c),則水膜會進入裂紋并一層層地剝除涂層;當泵的壓力進一步增加時(7MPa≤P≤34.5MPa),沖擊力超過了基底材料和底漆的粘合力,這時射流不僅除去底漆而且開始沖蝕基底材料(圖13-2d)。
通過一系列試驗,比較了連續水射流和脈沖水射流去除各種類型涂層的結果。由超聲噴嘴所產生的高頻(15kHz)脈沖水射流除漆的結論表明,對較堅硬的涂層(如汽車門上的防護漆)都可以被脈沖水射流在34. 5MPa 的壓力下去除。在這個壓力下,靶距和進給速度可達0.127m和3.0m/min。通過噴嘴在被除漆表面的復合運動(如直線進給和旋轉進給的復合等),可以顯著增加除漆速度(見圖13-3)。采用適當的作業參數可得到有利于增加基底材料和涂層之間附著力的表面粗糙度。