再制造清洗在再制造流程中起到了至关重要的作用,随着绿色再制造理念的普及,对再制造清洗技术的低碳环保性提出了更高的要求,湿喷丸清洗技术因其清洗过程对环境几乎无污染、清洗效率高的优势得到广泛关注。本文通过对湿喷丸清洗油漆过程进行分析,获得湿喷丸射流及工艺参数优化数据,为实际工作中湿喷丸清洗技术的应用提供数据支撑和理论指导。首先,对油漆的相关性质进行测试分析。利用XRD和红外光谱分析方法分别对油漆的无机和有机成分进行分析,并通过对油漆硬度和抗冲击性能的分析测试,获得磨料对油漆实现有效去除的临界速度;在对漆层与基材之间的附着力分析时,通过油漆截面形貌判断漆层厚度在200 μm左右,结合油漆与基材之间附着性质的理论分析,并利用拉开法对其附着力进行测试,结果表明油漆间的附着力值要小于油漆与基材之间的附着力值。测试分析获得的油漆相关数据为湿喷丸去除油漆的可行性分析提供参考。然后,利用Fluent软件对湿喷丸射流的喷嘴内外流场进行仿真模拟,分析射流速度分布和变化规律,以及运动轨迹等情况。通过建立湿喷丸射流喷嘴内外的物理模型,结合湿喷丸射流特点进行相关参数设置和模型选择,获得射流在喷嘴内外的流场分布。根据射流速度云图和射流中心线速度分析,获得射流在喷嘴内及从喷嘴喷出后的速度变化情况,通过不同相之间的速度对比,表明空气对水和磨料有很好的加速效果,三者在混合后具有较好的速度一致性;进一步对不同靶距下射流速度进行分析,结果表明存在最佳靶距,使湿喷丸射流有效清洗宽度达到最优,并通过对湿喷丸喷出后射流的理论分析,侧面验证了仿真的正确性。其次,通过表面形貌及受力分析等方法对湿喷丸清洗油漆机制进行分析解释。通过对湿喷丸清洗后样件表面形貌的观察,发现湿喷丸对油漆的去除是逐层进行的,并且存在“伪裂纹”现象使得湿喷丸对漆层边缘的清洗宽度要高于中间部分,结合对不同类型磨料冲击靶面时的受力分析,发现磨料在漆层的去除中起主要作用,磨料对油漆的清洗机理为:磨料冲击靶面产生的正应力使漆层表面出现凹陷,裂纹扩展产生面上裂纹和向下的径向裂纹以及斜向作用力或旋转力产生的切应力对漆层进行切削作用,多重作用叠加相互促进,加速磨料对漆层的去除。最后,通过设计正交试验,分析各工艺参数对清洗效率、去除基材质量占比、表面粗糙度以及维氏硬度的影响情况,并且获得基于清洗效率和材料性能协同控制的综合指标工艺参数优化数据。评价指标的优化目标为清洗效率越高、去除基材质量占比越小、表面粗糙度和维氏硬度在清洗前后的变化值越小越好。通过对正交试验的结果分析,获得各工艺参数对清洗效率、去除基材占比、表面粗糙度、维氏硬度的影响程度从高到低依次分别为:清洗压力、横移速度、清洗次数、靶距;横移速度、清洗次数、清洗压力、靶距;横移速度、清洗次数、靶距、清洗压力;清洗压力、横移速度、清洗次数、靶距。基于正交试验数据,采用AHP和熵权法分别对四种评价指标进行主观和客观权重赋值,获得指标间的相对重要程度,结合线性加权耦合法获得各指标的综合权重值,并结合TOPSIS多目标优化方法,分析各工艺参数与综合评价指标的关系。结果表明各工艺参数对清洗效率和材料性能协同控制的综合评价指标的影响程度从高到低依次为:横移速度、清洗次数、靶距、清洗压力。根据因素趋势图分析在不同工艺参数水平下综合评价指标的变化情况,获得使综合评价指标达到最优的工艺参数组合为:清洗压力0.5 MPa,靶距100 mm,横移速度5 mm/s,清洗1次。经过试验验证,最优参数的试验具有更高的清洗效率,更小的去除基材质量占比、表面粗糙度和维氏硬度清洗前后变化量,优化结果有效。