[发明专利]用于制备和清洁制造合成材料部件的工具的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于制备和清洁制造合成材料部件的工具的方法及其相应装置，如说明书的发明名称所述那样，其中工具指的是主要用于制造航空工业的部件的例如模具、原料、角材和模块。本发明的主要目的在于自动化并改善通常手动执行的制备和清洁的任务，由此使其可以清洁工具，使其喷涂防粘剂并且干燥防粘剂，使得工具准备使用。 

背景技术

当前，对于航空工业部件制造来说，需要手动清洁和施加原料、角材、小模块和模块上的防粘剂，这具有特别的困难，其中为了达到最佳清洁程度，必须使用非侵害方法来清洁工具的特定区域。这造成工具的退化以及执行任务所需时间增加，其本身造成工具的另外磨损。 

工具清洁的多种可能方法是公知的，例如激光和CO2(干冰)。制备用于制造航空部件的工具的传统过程如下：使用干净布料、某些类型的海绵体或类似的溶剂施加在工具上。工具接着在溶剂蒸发之前，通过干净布料清洁。接着三种细微均匀的Frekote 700nc(z24224)涂层以直角相互施加，涂层之间溶剂的蒸发时间为10-15分钟。重要的是将防粘剂施加在袋真空密封区域，并且在这些区域被标记时，部件被留下以便在室温下固化60分钟。在材料继续在特定区域或者在模制材料从相应部件去除过程中产生的刮痕的地方依附在工具表面上，使用如下的方法： 

1.用粘合剂带在被影响的区域标记； 

2.如上所述进行清洁； 

3.施加防粘剂，覆盖被标记区域的尺寸两倍的区域。 

通常手动进行的这种过程所具有的缺陷在于需要确保实现完全遮盖、防粘剂正确施加以及防粘剂充分干燥。 

发明内容

为了实现此目的，并且避免所述的缺陷，本发明包括用于制备和清洁用于制造合成材料的工具的方法以及相应的制造，其中工具指的 是主要用于制造航空工业的部件的例如模具、原料、角材和模块。 

通过创新，为此该方法包括四个自动化的阶段，包括： 

其中将表面树脂层从所指工具上去除的吹送和抽吸的第一阶段； 

其中定位件上的工具保持在激光头之下以便所有被清洁表面和凹口通过激光和抽吸清洁的第二阶段； 

通过将防粘剂喷射在工具上而施加的第三阶段； 

其中通过不同设置使用来自于第二阶段的激光头的干燥防粘剂的第四阶段。 

形成本发明一部分并用于所述方法的装置具有定位件，将被制备和清洁的工具放置在定位件上。它以三个不同功能位置保持在机器人头部之下，并且结合到以下三个系统中： 

具有独立清洁和干燥功能的激光系统，具有适用于将被处理工具的特定区域的需要的数字控制程序。该系统包括制冷装置和控制激光系统的装置； 

防粘剂喷射系统； 

吹送和抽吸系统。 

所述的激光系统的控制可包括激光入射角度、到工具的距离、激光功率、脉冲频率以及激光温度的设置的确认、控制和记录。 

具有所描述的结构，本发明及其方法提供多种优点，其中通过使用本发明，可以在不考虑其复杂性的情况下制备和清洁部件的整个表面，直到它们完全清洁为止；随后通过喷射施加防粘剂，并且最终干燥防粘剂。这都自动完成，由此使其可以节省许多人工，实现工人的安全性和卫生的改进，由于在清洁过程中没有丙酮，并且确保更低的工具损坏的危险。 

另外，通过适用于将被清洁的工具的特定区域的需要的数字控制程序，可以对用于不同区域的不同设置进行编程，例如将较高激光密度施加到被刮伤或钻孔区域。另外，通过激光清洁具有两个实际效果：污物通过升华蒸发，并且污物去除还可通过热感应来实现。这种加热只进行几毫秒，由于脉冲强劲并非常短暂，使得被处理的工具保持不受到温度变化的影响，这是由于即使重复施加，在每次激光施加到一个点上时只增加大约5度的温度。另外，激光清洁系统使其可以避免工具腐蚀。 

在激光适当使用时(即通过正确调节清洁特定工具所需的功率和波长设置)，另一优点在于金属不受到损害或形成凹痕，由此避免由于手动清洁系统造成的工具的腐蚀。具有铝、钢和不胀钢的激光器的性能是出色的。由于使用短脉冲(大于110000/秒)加热最小，膨胀系数不影响清洁。另外，在激光清洁时，已经位于工具上的任何防粘剂同样从表面上消失，并且随后重新施加。 

激光清洁的另一优点在于消除了工具上经常出现的防粘剂的积累以及转移到碳纤维部件上，使其难以通过超声波检查。 

从激光头到将被清洁的表面的部件的距离在激光可以适应的范围内。