飞机蒙皮激光脱漆技术是激光清洗技术中的一个重要分支,具有广阔的应用前景。本文对高平均功率高重复率TEA CO₂激光器应用于飞机蒙皮激光脱漆进行了较为系统的研究。全文围绕如何快速有效地进行激光脱漆而不损伤蒙皮这一中心课题开展研究工作,并取得了一些有价值的结论。 为了提高脱漆速度,本文研究了影响激光脱漆效率的因素。将相同的激光能量以不同的激光能量密度投射到飞机蒙皮上,测定蒙皮漆层受到各个能量密度的激光辐照后的脱落量,发现激光脱漆过程中存在最佳能量密度,在本文的实验条件下,为6～8 J/cm²。蒙皮所处的环境也是影响脱漆效率的重要因素。当CO₂激光能量密度大于12 J/cm²后,靶面处的大气就会被大面积击穿,大部分的激光能量消耗在击穿过程中,使得脱漆效率下降。将蒙皮沾水后再进行激光脱漆,可以显著地提高脱漆效率。理论分析表明,在激光功率密度不足以击穿靶面处气体的前提下,如果给定脉冲能量,则,激光的能量密度越高,脉宽越窄,激光脱漆的能量利用效率就越高;脉宽给定后,激光脉冲能量越高,越有利于提高脱漆速度。为了研究激光脱漆对飞机蒙皮的力学性能是否存在影响,我们通过对比实验的方法,首次测试了飞机蒙皮在激光脱漆前后的抗拉强度、疲劳强度以及维氏硬度等力学性能,发现二者的力学性能没有差异,从而获得结论:TEACO₂激光脱漆不会给飞机带来安全隐患。以本文中的研究工作为基础,设计了激光脱漆的原理样初。