从航空工业中飞行器部件及结构的制造,到医疗界的假肢修复,树脂基复合材料以其优良的机械性能在生产生活中得到广泛关注。本文利用光纤激光清洗器对树脂基复合材料表面涂层进行清洗研究。采用单因素及正交实验研究了激光清洗参数对碳纤维、单层环氧树脂涂层、双层聚氨酯-环氧树脂涂层的清洗作用;研究了表面温度、表面粗糙度、清洗次数、清洗次序等因素对树脂涂层去除的影响;借助SEM、XPS、XRD等技术分析了涂层清洗后的表面形貌结构及成分等。研究结果表明:碳纤维表面颗粒可以通过光纤激光清洗器去除干净。对比于400℃高温热处理一小时的碳纤维表面形貌,激光处理后的碳纤维表面更光亮、残留颗粒物质更少。激光清洗碳纤维表面时,清洗间距、清洗频率、清洗速度、清洗功率等因素综合影响清洗效果。在树脂涂层清洗过程中,利用CO2激光器仅可以去除部分涂层。在利用光纤清洗器时研究发现控制激光清洗参数可以使涂层逐次、逐层消融去除,但涂层的去除厚度会随着清洗参数的不同而有所差异。对较薄的单层环氧树脂涂层而言,涂层成分、结构比较接近,在合适的激光参数条件下,涂层的去除厚度和激光能量密度间呈一定的线性相关。在单层环氧树脂涂层去除的过程中,由于分子间作用力改变,5℃时涂层去除厚度达到最大值。在100μm的双层聚氨酯-环氧树脂涂层清洗研究中,发现激光清洗可以去除涂层并得到洁净碳纤维表面。涂层原始表面粗糙度较小,光吸收率低,激光处理后后涂层表面粗糙度会增大,光吸收率变大。当采用两种不同清洗参数叠加清洗时,虽然激光总能量相同,但清洗次序的不同也会造成清洗效果出现明显差异。采用高能量+低能量的顺序清洗会造成第一次的高能量不能很好被涂层吸收;而采用低能量+高能量的顺序清洗有助于第二次的高能量被粗化的涂层表面充分吸收。在同一中或低能量密度参数的清洗过程中,随着清洗的进行,涂层表面粗糙度在减小,同时随着树脂清洗厚度的增加,同一参数再次清洗时,涂层去除厚度在逐渐减小。研究发现,100μm双层聚氨酯-环氧树脂涂层比30μm单层环氧树脂涂层更易去除,且双层聚氨酯-环氧树脂涂层去除后碳纤维表面较完好,涂层去除较干净。虽然双层聚氨酯-环氧树脂涂层在未清洗的表面和清洗了68μm处的涂层元素变化不大,但各个元素的结合方式已经发生改变。