레이저 클리닝
항공우주 산업의 제조업체는 레이저 클리닝을 사용하여 처리 준비를 위해 금속 및 복합재 표면에서 층을 제거하고, 코팅 또는 부식을 제거하고, 다시 칠하기 전에 대형 구성 요소 또는 전체 항공기에서 페인트를 제거합니다.
청소 과정에서 레이저는 금속 표면에 의해 흡수 및 증발되어 내부 레이어 재료에 거의 영향을 주지 않고 구성 요소에 부수적인 열 손상 없이 표면 재료를 제거합니다. 킬로파워 수준의 펄스 파이버 레이저는 특히 빠른 레이저 청소에 적합합니다. 세라믹, 합성물, 금속 및 플라스틱을 포함한 다양한 재료를 높은 효율과 정밀도로 청소할 수 있습니다.
최근 몇 년 동안 항공기에서 복합 재료의 사용이 증가하여 금속과 복합 재료를 연결하는 수요가 증가하고 있습니다. 항공우주 제조에서는 접착제를 사용하여 이 두 가지 재료를 연결할 수 있습니다. 강한 접착력을 확보하기 위해서는 접착제를 사용하기 전에 두 표면 처리를 주의 깊게 준비해야 합니다.
레이저 클리닝은 고도로 제어되고 복제 가능한 표면 효과를 달성하여 일관되고 예측 가능한 접착을 달성할 수 있으므로 이상적인 솔루션입니다. 전통적으로 이것은 파괴적인 발파 기술이나 여러 화학 물질의 적용을 통해 달성됩니다. 그러나 이제 레이저 청소는 더 비용 효율적이고 생산적일 뿐만 아니라 독성 화학 물질이나 발파 재료가 필요하지 않기 때문에 환경에 미치는 영향도 적은 원스텝 방법을 제공합니다. 구성 요소에 대한 레이저 청소의 영향도 기존 방법보다 훨씬 적습니다.
페인트 스트리핑과 관련하여 금속 및 복합 항공기 부품의 레이저 클리닝은 화학적 스트리핑 또는 블라스팅 기술보다 더 유리합니다. 수명 동안 항공기는 4-5번 다시 칠할 수 있으며 기존 기술을 사용하면 전체 항공기에서 페인트를 제거하는 데 일주일 이상이 걸릴 수 있습니다. 반대로 항공기의 크기에 따라 레이저 청소는 이 시간을 3-4일로 단축할 수 있으며 작업자가 부품에 더 쉽게 접촉할 수 있습니다. 또한 화학적 박리 또는 발파가 아닌 페인트 제거에 레이저 청소를 사용하면 상당한 비용을 절감할 수 있습니다. 유해 폐기물이 약 90% 이상 감소하여 자재 취급 요구 사항이 줄어들기 때문에 항공기당 수천 파운드를 절약할 수 있습니다.
레이저 쇼트 피닝/레이저 충격 강화
금속 구성 요소의 내부 응력은 항공기 구성 요소(예: 제트 엔진의 팬 블레이드)의 금속 피로 파손으로 이어져 손상이나 부상을 초래할 수 있습니다. 이는 레이저 피닝이라는 기술을 통해 완화할 수 있습니다.
이 과정에서 레이저 펄스는 높은 응력 집중 영역으로 향하고 각 펄스는 구성 요소 표면과 상단에 분사된 수층 사이에서 작은 플라즈마 폭발을 일으킵니다. 수층은 폭발을 제한하여 충격파가 구성 요소를 관통하고 전파 영역이 확장됨에 따라 압축 잔류 응력을 생성합니다. 이러한 응력은 균열 및 기타 형태의 금속 피로를 상쇄합니다. 기존 공정과 비교하여 레이저 강화는 금속 부품의 수명을 10-15배 연장할 수 있습니다.
항공우주 산업에서 레이저 쇼트 피닝의 적용은 점점 더 널리 보급되고 있습니다. 예를 들어, LSP Technologies와 Airbus는 공동으로 휴대용 레이저 강화 시스템을 개발했으며, 이는 최근 프랑스 툴루즈에 있는 Airbus의 유지 보수 및 수리 시설에서 테스트 및 평가되었습니다.
Leopard 레이저 쇼트 피닝 시스템은 주기적인 진동 응력으로 인한 균열의 발생 및 전파를 억제하여 피로 수명을 연장합니다. 광섬유 빔 전송 및 맞춤형 도구의 유연성을 통해 시스템은 항공기가 레이저로 도달하기 어려운 영역을 조사할 수 있습니다. 파트너에 따르면 이 시스템은 제트 엔진 블레이드의 수명 연장 등을 포함하여 사용을 향상시킬 레이저 강화 기술의 돌파구입니다.
해군함대준비센터(FRCE) 동부도 최근 F{0}}B 라이트닝 II 항공기에 성공적으로 적용된 레이저 충격강화 공정 검증을 완료했다. FRCE는 이 프로세스를 사용하여 추가 재료나 중량을 추가하지 않고 F-35B Lightning II의 프레임워크를 강화합니다. 그렇지 않으면 연료 또는 무기 운반 용량이 제한됩니다. 이는 미 해병대가 사용하는 단거리 이착륙 방식인 5세대 전투기의 수명을 연장하는 데 도움이 된다.
HGTECH 소개
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