一种微波等离子体去除涂层的装置及方法与流程

本发明涉及微波等离子体应用，具体涉及一种微波等离子体去除涂层的装置及方法。

背景技术：

1、涂层是用物理、化学或者其他方法，在金属或非金属基体表面形成的一层具有一定厚度、不同于基体材料且具有一定的强化、防护或特殊功能的覆盖层，例如发动机涂层、伪装涂层和隐身涂层等。在航天领域，通过在飞机或导弹等表面涂覆隐身涂层，减少雷达、红外线、光电和目视等观测特征，在突防时不易被敌方探测器发现，从而增强攻击的突然性，提高其生存力和作战效能。然而，涂层经过长时间服役后会逐渐发生老化、开裂甚至脱落等现象从而失效。因此，在服役一定周期后必须对装备表面的涂层进行快速去除然后重新涂覆。

2、现有技术中，去除涂层的方式主要分为三种，包括机械打磨、化学处理和激光去除。其中，机械打磨是利用打磨工具从基体表面磨掉需去除的涂层，由于打磨工具作用于基体的一面基本呈平面状，机械打磨很难在异型结构表面实现，例如去除飞机上涂层，通用性差，处理效率极低，且机械打磨不易控制，容易损伤基材表面。化学处理是利用与基体表面的涂层发生化学反应的物质去除涂层，化学处理过程中容易产生一些化学性污染，存在污染严重、清除不彻底等问题。激光去除是利用高能激光束照射基体涂层表面，基于高强度的光束及涂层之间的相互作用，使涂层发生蒸发或剥离；如公开号为cn 216298282 u的中国专利公开了一种激光去除涂层装置，激光去除方式可以实现非接触去除，适应各种异型结构，且效率高、无环境污染，但是由于激光去除时，单点聚集能量过大，容易损伤基材表面，更为严重的是引起燃烧等安全隐患。

技术实现思路

1、针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种微波等离子体去除涂层的装置及方法，拟解决如何改善现有去除涂层装置在去除涂层时通用性差、去除效率低和容易损伤基材表面等问题。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

2、一种微波等离子体去除涂层的装置，包括矩形波导、转换部件、喷射装置和进气管；所述喷射装置包括外壳和喷射部件；所述矩形波导左端设有微波馈入口，矩形波导通过转换部件连接外壳；所述外壳内设有等离子体发生腔；所述转换部件用于将矩形波导内的微波传输至等离子体发生腔；所述进气管用于向等离子体发生腔内输送反应气体；所述外壳上设有喷射部件；所述喷射部件用于喷射等离子体。

3、进一步的，所述矩形波导右端设有金属屏蔽板；所述转换部件包括圆波导和金属圆台；所述矩形波导下表面设有圆波导；所述圆波导底部连有外壳；所述金属圆台设于矩形波导内侧顶部；所述进气管为金属管；所述金属圆台中心设有进气通道；所述进气通道顶部连通外界，底部连接金属管；所述金属管位于圆波导内，且同轴设置；所述金属圆台用于将矩形波导内的微波引入金属管和圆波导之间。

4、进一步的，所述矩形波导和圆波导活动连接；所述矩形波导上设有第一电机，第一电机连接有第一齿轮；所述圆波导外围环绕有一圈和第一齿轮啮合的第一齿条；所述第一电机用于驱动第一齿轮转动，使第一齿轮通过第一齿条带动圆波导转动。

5、进一步的，所述外壳为锥面壳体；所述锥面壳体顶部直径大于底部直径；所述锥面壳体侧面设有条形口和喷射管，锥面壳体底部设有喷射罩；所述条形口沿着锥面壳体的母线方向设置；所述条形口用于喷射宽幅等离子体；所述喷射管用于喷射线状等离子体；所述喷射罩用于喷射圆面状和/或圆环状等离子体。

6、进一步的，所述锥面壳体外表面配合设有弧形板；所述圆波导上设有第二电机，第二电机连接有第二齿轮；所述弧形板上设有一段和第二齿轮啮合的第二齿条；所述第二电机用于驱动第二齿轮转动，使第二齿轮通过第二齿条带动弧形板以锥面壳体的轴心为中心转动；所述弧形板用于控制条形口的开闭。

7、进一步的，所述弧形板一侧设有记忆金属片；所述记忆金属片上设有与条形口对应的条形塞。

8、进一步的，所述喷射管上设有控制阀。

9、进一步的，所述喷射罩的通径从顶部和底部向中部缩小；所述喷射罩顶部固定有第二圆盘；所述锥面壳体底部固定有第一圆盘；所述第二圆盘与第一圆盘可转动连接，且同轴设置；所述第二圆盘上设有若干个第二圆孔；所述第一圆盘上设有若干个和第二圆孔一一对应的第一圆孔；所述锥面壳体上设有第三电机，第三电机连接有第三齿轮；所述第二圆盘外围环绕有一圈和第三齿轮啮合的第三齿条；所述第三电机用于驱动第三齿轮转动，使第三齿轮通过第三齿条带动第二圆盘转动；所述第二圆盘通过相对第一圆盘转动，使第二圆孔和第一圆孔连通或错位。

10、进一步的，所述第二圆盘底部通过螺纹连接有圆锥；所述圆锥顶部小底部大。

11、一种微波等离子体去除涂层的方法，采用上述的微波等离子体去除涂层的装置，进气管向等离子体发生腔内输送反应气体；在矩形波导左端设有的微波馈入口馈入微波，在等离子体发生腔内激发等离子体；喷射部件向待去除涂层喷射等离子体来清除涂层。

12、本发明的有益效果是：

13、本发明公开了一种微波等离子体去除涂层的装置及方法，属于微波等离子体应用技术领域，包括矩形波导、转换部件、喷射装置和进气管；所述喷射装置包括外壳和喷射部件；所述矩形波导左端设有微波馈入口，矩形波导通过转换部件连接外壳；所述外壳内设有等离子体发生腔；所述转换部件用于将矩形波导内的微波传输至等离子体发生腔；所述进气管用于向等离子体发生腔内输送反应气体；所述外壳上设有喷射部件；所述喷射部件用于喷射等离子体。本发明能有效改善现有去除涂层装置在去除涂层时通用性差、去除效率低和容易损伤基材表面等问题。

技术特征：

1.一种微波等离子体去除涂层的装置，其特征在于：包括矩形波导(1)、转换部件、喷射装置(2)和进气管(3)；所述喷射装置(2)包括外壳和喷射部件；所述矩形波导(1)左端设有微波馈入口，矩形波导(1)通过转换部件连接外壳；所述外壳内设有等离子体发生腔；所述转换部件用于将矩形波导(1)内的微波传输至等离子体发生腔；所述进气管(3)用于向等离子体发生腔内输送反应气体；所述外壳上设有喷射部件；所述喷射部件用于喷射等离子体。

2.根据权利要求1所述的微波等离子体去除涂层的装置，其特征在于：所述矩形波导(1)右端设有金属屏蔽板(4)；所述转换部件包括圆波导(5)和金属圆台(6)；所述矩形波导(1)下表面设有圆波导(5)；所述圆波导(5)底部连有外壳；所述金属圆台(6)设于矩形波导(1)内侧顶部；所述进气管(3)为金属管(7)；所述金属圆台(6)中心设有进气通道；所述进气通道顶部连通外界，底部连接金属管(7)；所述金属管(7)位于圆波导(5)内，且同轴设置；所述金属圆台(6)用于将矩形波导(1)内的微波引入金属管(7)和圆波导(5)之间。

3.根据权利要求2所述的微波等离子体去除涂层的装置，其特征在于：所述矩形波导(1)和圆波导(5)活动连接；所述矩形波导(1)上设有第一电机(8)，第一电机(8)连接有第一齿轮(9)；所述圆波导(5)外围环绕有一圈和第一齿轮(9)啮合的第一齿条(10)；所述第一电机(8)用于驱动第一齿轮(9)转动，使第一齿轮(9)通过第一齿条(10)带动圆波导(5)转动。

4.根据权利要求1或2或3所述的微波等离子体去除涂层的装置，其特征在于：所述外壳为锥面壳体(11)；所述锥面壳体(11)顶部直径大于底部直径；所述锥面壳体(11)侧面设有条形口(12)和喷射管(13)，锥面壳体(11)底部设有喷射罩(14)；所述条形口(12)沿着锥面壳体(11)的母线方向设置；所述条形口(12)用于喷射宽幅等离子体；所述喷射管(13)用于喷射线状等离子体；所述喷射罩(14)用于喷射圆面状和/或圆环状等离子体。

5.根据权利要求4所述的微波等离子体去除涂层的装置，其特征在于：所述锥面壳体(11)外表面配合设有弧形板(15)；所述圆波导(5)上设有第二电机(16)，第二电机(16)连接有第二齿轮(17)；所述弧形板(15)上设有一段和第二齿轮(17)啮合的第二齿条(18)；所述第二电机(16)用于驱动第二齿轮(17)转动，使第二齿轮(17)通过第二齿条(18)带动弧形板(15)以锥面壳体(11)的轴心为中心转动；所述弧形板(15)用于控制条形口(12)的开闭。

6.根据权利要求5所述的微波等离子体去除涂层的装置，其特征在于：所述弧形板(15)一侧设有记忆金属片(19)；所述记忆金属片(19)上设有与条形口(12)对应的条形塞。

7.根据权利要求4所述的微波等离子体去除涂层的装置，其特征在于：所述喷射管(13)上设有控制阀(20)。

8.根据权利要求4所述的微波等离子体去除涂层的装置，其特征在于：所述喷射罩(14)的通径从顶部和底部向中部缩小；所述喷射罩(14)顶部固定有第二圆盘(21)；所述锥面壳体(11)底部固定有第一圆盘(22)；所述第二圆盘(21)与第一圆盘(22)可转动连接，且同轴设置；所述第二圆盘(21)上设有若干个第二圆孔；所述第一圆盘(22)上设有若干个和第二圆孔一一对应的第一圆孔；所述锥面壳体(11)上设有第三电机(23)，第三电机(23)连接有第三齿轮(24)；所述第二圆盘(21)外围环绕有一圈和第三齿轮(24)啮合的第三齿条(25)；所述第三电机(23)用于驱动第三齿轮(24)转动，使第三齿轮(24)通过第三齿条(25)带动第二圆盘(21)转动；所述第二圆盘(21)通过相对第一圆盘(22)转动，使第二圆孔和第一圆孔连通或错位。

9.根据权利要求8所述的微波等离子体去除涂层的装置，其特征在于：所述第二圆盘(21)底部通过螺纹连接有圆锥；所述圆锥顶部小底部大。

10.一种微波等离子体去除涂层的方法，其特征在于：采用如权利要求1至9任一所述的微波等离子体去除涂层的装置，进气管(3)向等离子体发生腔内输送反应气体；在矩形波导(1)左端设有的微波馈入口馈入微波，在等离子体发生腔内激发等离子体；喷射部件向待去除涂层喷射等离子体来清除涂层。

技术总结
本发明公开了一种微波等离子体去除涂层的装置及方法，属于微波等离子体应用技术领域，包括矩形波导、转换部件、喷射装置和进气管；所述喷射装置包括外壳和喷射部件；所述矩形波导左端设有微波馈入口，矩形波导通过转换部件连接外壳；所述外壳内设有等离子体发生腔；所述转换部件用于将矩形波导内的微波传输至等离子体发生腔；所述进气管用于向等离子体发生腔内输送反应气体；所述外壳上设有喷射部件；所述喷射部件用于喷射等离子体。本发明能有效改善现有去除涂层装置在去除涂层时通用性差、去除效率低和容易损伤基材表面等问题。

技术研发人员：王邱林,吉皓
受保护的技术使用者：成都奋羽电子科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12