CN115768585A - 用于利用ir激光处理表面的方法 - Google Patents

Abstract

描述了一种用于预处理涂有聚合物且具有颗粒和/或涂料的表面(11)的方法，其中通过激光源(110)发射激光，尤其是产生脉冲能量密度0.01J/cm2至50J/cm2的、近红外范围内的脉冲红外激光束(111)。该方法还包括通过偏转单元(115)来将激光作为激光束(111)定向到表面(11)上并且使激光沿路径(40)在表面(11)上移动。脉冲激光的发射包括设定脉冲能量密度，从而使表面(11)的朝向激光束(111)的第一颗粒和/或涂料吸收脉冲红外激光(111)并且表面的一部分脱离，其中聚合物的层厚在脱离之后大于等于聚合物的初始层厚的50％、优选地大于等于75％、特别优选地大于等于90％。

Description

用于利用IR激光处理表面的方法

技术领域

本发明涉及一种用于利用红外激光处理表面的方法。本发明尤其涉及一种用于利用来自脉冲能量密度为0.01J/cm2至50J/cm2的激光源的近红外激光处理涂有聚合物的表面的方法。

背景技术

许多构件必须对要施加的漆具有好的粘附性，从而使涂漆具有较长的使用寿命。尤其，构成飞行器的外蒙皮的飞行器构件常常受到较大的负载，例如是强烈的温度波动以及当然还有高溢流速度。这些外部漆层必须持久性地非常好地粘附在构件上。为此，需要对构件(构件材料，诸如铆钉头、密封件、铰链等的连接件)的表面、然而还有已经存在的外部涂层(底漆、防静电颜料、防侵蚀保护层、防腐蚀保护层、旧涂漆等)一方面进行清洁(移除粘附的污物)，并且另一方面使其为涂漆作准备(即活化表面或外部涂层)。

在迄今为止的预处理和清洁过程中，使用基于水或溶剂的清洁方式，接着进行研磨过程。随后还必须在最终的清洁过程中清理研磨残留物。这种对飞行器构件进行的工作强度非常大的预处理不仅昂贵，而且在大多数情况下还需要使用必须妥善收集、回收和/或处理的化学制剂。此外，在研磨过程中，被磨蚀的材料的厚度可能会发生明显变化，因此在某些情况下可能会损坏底漆或其他之前施加的层。

DE 10 2009 029 915 A1提出，使用CO2激光器并且将由此产生的激光束引导到构件的表面上。然而，出于波长原因，使用CO2激光器进行预处理可能会造成较为严重的脱漆。因此可能导致至少在表面区域中发生变化，这些变化由于(如在DE 10 2009 029 915 A1中使用的)较大的激光光斑而使表面结构产生肉眼可见的变化，这些肉眼可见的变化即使在涂漆之后仍然可以被看到并影响涂漆外观。

发明内容

因此，本发明所基于的目的在于提供一种用于对表面、尤其涂有聚合物的表面进行预处理的经改进的方法。

该目的通过具有根据权利要求1所述的特征的方法来实现。

根据为了更好地理解本公开的第一方面，一种设备为了对表面进行预处理而包括：被配置成用于发射激光的激光源；以及偏转单元，该偏转单元被配置成用于将激光作为激光束定向到表面上并且使其沿某一路径在表面上移动。激光源可以是常规激光器，例如是工业用激光器。偏转单元可以被实施为例如具有一个或多个反射镜和/或棱镜的光学偏转单元。

激光源被配置成用于产生近红外范围内的红外激光束。激光源尤其可以产生脉冲能量密度为0.01J/cm2至50J/cm2的脉冲的红外激光束。脉冲能量密度是指激光束在单个脉冲期间的面积能量，即每一个焦点直径(激光束的截面面积或激光点的面积)的脉冲能量(J)。例如，脉冲能量密度可以优选为0.1J/cm2至10J/cm2并且特别优选地为0.5J/cm2至1J/cm2。

通过脉冲能量密度可以有针对性地将能量输入到(例如飞行器构件的)表面中，而且该能量输入可以实现对表面的活化。但表面在其深度(层厚)上以及相关联的构件不被加热。由此能够避免表面由于热负载过高而发生变化。

此外，近红外激光束、即在810nm至5,000nm之间的短波红外范围内的激光束具有如下优点：输入到整个待处理的表面中的热能非常小。优选地，可以使用产生波长在950nm与1500nm之间、波长特别优选地为1064nm的激光束的激光源。

通过将近红外激光束与适合的加工策略结合使用，可以避免发生损坏或肉眼可见的表面变化。例如，红外激光束可以有针对性地在具有吸收红外光的颗粒的层中用来活化层。这些层例如可以有针对性地被红外激光束加热，因此这些层至少部分地脱离和/或至少部分地与位于其下方的层脱离。

表面例如可以是涂有聚合物的表面、例如涂漆的表面和/或具有颗粒和/或涂料的表面。为了仅去除聚合物层的一部分，可以将激光束的脉冲能量密度的设定成使得进行激光作用的位置处的聚合物的层厚大于等于聚合物的初始(未处理的)层厚的50％、优选地大于等于75％、特别优选地大于等于90％。换言之，最多50％、优选地最多25％并且特别优选地最多10％的初始聚合物层被去除。当然，也可以移除进行激光作用的位置处的整个聚合物层。

因此，通过具有所提及的脉冲能量密度的近红外激光束可以仅活化非常薄的层或最上面的、位于外部的层的较小的外部部分。活化在此理解为移除层的(非常薄的)位于外部的部分，从而使层对随后施加在其上的其他层、例如(另外的)涂漆具有更好的粘附性。换言之，至少部分地剥离已经存在的、从外部观察具有被红外光激化的第一颗粒的层。

具有颗粒的层尤其是包括涂覆表面所用的聚合物的层。聚合物层例如可以包括引起对激光的不均匀吸收的填料。例如，聚合物层可以是已经存在于表面上的涂漆。通常，在此使用各种颗粒或油漆涂料，例如二氧化钛(用于浅色或白色)直至炭黑颗粒(用于深色或黑色/灰色)。这些颗粒/涂料非常好地适用于吸收红外激光并因此活化层。在所提及的脉冲能量密度下，这些颗粒/涂料可以促使在层内发生脱离以及与位于其下方的层材料的脱离。例如，这些颗粒/涂料可以在激光的影响下改变其一致性，从而使这些颗粒/涂料附近的层的一部分脱离，和/或这些颗粒/涂料从位于其下方的层材料中(被)移除。由此可以实现对表面进行薄且均匀的处理。

构件最外层上的污物也可以被近红外激光束热活化，从而将这些污物移除。位于污物下方的层、尤其对于红外光透明的层不会被激光束活化并因此会留在构件上。

此外，对于底漆(Primer，底涂料)或其他基础涂漆来说，最外部的表面层可能对红外光是(半)透明的，然后沿层的厚度方向观察才会显现出彩色涂料。因此，借助于近红外激光束可以通过对“第一层”底漆直至或连同彩色涂料一起进行热活化来移除底漆或基础涂漆的最外部的透明层。以这种方式预处理的构件表面对于随后施加的涂漆具有非常好的粘附性。

在一个实现变体中，激光源还可以被配置成用于设定红外激光束和/或脉冲能量密度成使得被红外激光束加工过的表面的有效表面积获得大于等于5％、优选地大于等于25％并且特别优选地大于等于50％的微观增大。与初始(未处理的)聚合物表面相比，在此必须考虑有效表面积的微观增大。

仅作为示例，可以使用平均功率在5W与1000W之间的激光源、优选有50W至500W的平均功率的激光源。这样的激光源特别紧凑并且因此重量轻，这使得设备总体上可以设计得更加简单。

在一个实现变体中，设备还可以包括紧固在偏转单元上的至少一个机械臂。该至少一个机械臂可以被配置成用于实施相对于表面的运动。这使得偏转单元可以在表面或包括表面的构件的较大区域或整个构件上移动。因此，构件上的可处理区域不是由偏转单元单独限定的。此外，通过可绕三个轴移动的机械臂能够使偏转单元始终最佳地定向到构件的表面上。尤其，可以尽可能恒定地保持偏转单元与构件的表面之间的距离以及激光束到构件的表面上的入射角度。例如，激光束到构件的表面上的入射角度可以尽可能保持在90°、例如保持在85°与95°之间的范围内。

替代性地或附加地，设备可以包括紧固在包括表面的构件上的工作台。在此，该工作台可以被配置成用于实施相对于偏转单元的至少一种二维运动。该运动当然也可以相对于机械臂来实施。由此可以进一步增大构件表面的可处理区域，尤其是在仅靠机械臂不能触及构件表面的所有区域的情况下。

在另一个实现变体中，设备还可以包括布置在激光源与偏转单元之间的光纤线路，该光纤线路被配置成用于将激光源的激光引导至偏转单元。该光纤线路例如可以以光纤缆线的形式实现。通过光纤线路可以使在大多数情况下较重且较为复杂的激光源与偏转单元局部分离，从而使偏转单元在构件表面上的运动变得更加容易。光纤线路在与机械臂的相互作用中是特别有利的，因为光纤线路可以容易地辅助机械臂的运动。与常规CO2激光相比，近红外激光可以通过光纤线路传导。此外，CO2激光源在大多数情况下更加复杂并且因此在其结构上更重。因此，在此提出的近红外激光的使用具有许多优点，尤其是在大型飞行器构件的自动化预处理方面。

在一个实现变体中，激光源还可以被配置成用于产生脉冲长度或脉冲时长为0.01ns至10,000ns、0.1ns至10,000ns、1ns至10,000ns、1ns至1000ns、或10ns至1000ns、或者具有这些范围值的组合的范围(优选1ns至1000ns)的红外激光束。由此可以更精确地控制输入到表面中的总功率。

在另一个实现变体中，偏转单元还可以被配置成用于在表面上产生直径在1μm与10,000μm之间、优选地在10μm与1,000μm之间并且特别优选地在10μm与100μm之间的激光点。如此小的激光点可以实现表面的均匀处理，而不管其表面结构如何。例如，飞行器构件是用紧固器件、例如铆钉组装在一起的。然而，铆钉头会在飞行器构件的表面形成凸起。通过非常小的激光点可以使激光束最佳地定向到飞行器构件的任何区段，包括这样的紧固器件和其他在空间上与表面相异的元件。特别是与如果使用不当可能会在这样的凸起上去除更多材料的常规研磨过程相比，近红外激光的优点是显而易见的。

此外，激光源可以被配置成用于根据特定的轮廓来设定激光束的焦点中的激光点的能量分布。能量分布例如可以被设定为平顶轮廓或高斯轮廓。此外，激光源还可以被配置成用于设定圆形或有角的射束轮廓。

在又另一个实现变体中，设备还可以包括被配置成用于识别表面的表面特性的至少一个传感器。该传感器例如可以被配置成用于检测和分析被表面反射的激光。因此例如可以得出表面的取向，根据该取向可以适配激光束的取向。同样还可以得出表面外层的污物或颜色，根据这些信息可以通过激光源设定激光参数(频率、脉冲长度、激光点尺寸、波长、能量密度等)，以便实现对表面的最佳加工/活化。

在另一个实现变体中，偏转单元还可以被配置成用于使激光点沿路径逐步地移动，其中时间上较早的激光点与时间上紧随其后的激光点在空间上重叠。偏转单元在此被控制成使得激光束始终击中表面上的一个点，其中在时间上紧随其后的点具有相交面(重叠面)。通过激光束施加的能量更频繁地作用于该相交面，因为该区域被激光束处理多次，从而累积了带到表面上/中的激光功率。通过改变相交面的大小、即改变激光点的逐步运动的步长可以至少部分地共同决定输入到表面中的能量。

替代性地或附加地，在另一个实现变体中，偏转单元还可以被配置成用于沿路径逐行地移动激光点。例如可以通过逐行布置的激光点来处理预定的区域。在此，相继的激光点可以被引导成以蛇形地穿行而过(即沿着连续的S形路径，其中相邻行上的扫描方向是相反的)。替代性地，相继的激光点可以被引导成以始终相同的扫描方向穿行而过。

此外还可以使第一行的时间上较早的激光点与第二行的时间上紧随其后的激光点在空间上重叠。换言之，第一行的激光点与相邻第二行的激光点构成相交面(重叠面)。激光束将更多能量作用于该相交面，因为该区域被激光束处理多次。通过改变相交面的尺寸、即改变激光点的逐行运动的行距可以至少部分地共同决定输入到表面中的能量。

例如，路径的相邻两行之间的行距在0.001mm与10mm之间、优选地在0.01mm与1mm之间并且特别优选地在0.01mm与0.1mm之间。在此，当激光功率以及由此实现的脉冲能量密度被设定得较小时，可以选择行之间的较小间距。例如在激光功率为10W的情况下可以将行距设定为0.01mm。在另一个示例中，在激光功率为100W的情况下可以将行距设定为0.05mm。在示例性的激光点尺寸为100μm、即0.1mm的情况下，重叠面对应地更大或更小。

当然，行距也可以与激光点尺寸(激光点的面积或直径)有关。例如，两行之间的进给量可以介于激光点尺寸的5％与95％之间、优选地在30％与60％之间。

在另一个实现变体中，激光源还可以被配置成用于产生频率在50kHz与10MHz(10,000kHz)之间的、频率优选为150kHz的脉冲激光束。以这种方式脉冲的激光束使得可以有针对性地确定每个(表面的)区域的累积输入能量。由此可以实现均匀的表面处理。

此外，偏转单元例如可以被配置成用于沿路径这样移动激光点，使得脉冲的激光束射向每个激光点1次至15次、优选介于2次与5次之间。换言之，脉冲的激光束射向定的激光点多次，然后偏转单元才将激光束转向下一个相邻的激光点。通过利用激光束对表面上的同一区域的处理频次，同样决定了每个区域的累积输入能量。通过改变激光束对同一激光点(同一区域)的击打频次可以决定对表面的处理。

在另一个实现变体中，偏转单元还可以被配置成用于沿路径以介于100mm/s与1,000,000mm/s之间、优选地介于500mm/s与500,000mm/s之间并且特别优选地介于500mm/s与500,000mm/s之间的扫描速度来移动激光束。激光束的扫描速度例如可以与激光点在某一行内的运动相对应。

根据实现变体的不同，可以改变不同的路径参数和/或激光参数，以实现到表面中的期望的累积输入能量。例如由此可以确定在构件的表面被去除的层厚。路径参数包括：激光的行进速度(扫描速度)、路径的行之间的距离、沿着路径的激光点之间的距离以及因此相邻激光点的重叠区域的尺寸。激光参数包括：激光能量密度、激光脉冲长度、脉冲频率、激光点尺寸(例如直径)、激光波长。

仅示例性地，偏转单元还可以被配置成用于确定表面上的路径，使得表面上的激光能量密度(照射密度)介于800mJ/cm2与9000mJ/cm2之间。在此可以改变不同的路径参数和/或激光参数，以实现期望的激光能量密度。

在又一另外的实现变体中，设备还可以包括抽吸装置。抽吸装置可以尤其可以布置在偏转单元附近和/或待处理的表面附近，以便清理去除产物、即由于激光作用从表面脱落的材料。一方面，这降低了表面所需的后续清洁成本。另一方面还防止偏转单元或其他光学元件受到污染。

此外，设备还可以包括鼓风机，该鼓风机与抽吸装置相对而置，使得偏转单元或至少激光束位于鼓风机与抽吸装置之间。由此在表面上方产生气流，以确保高效地清理去除产物。

根据为了更好地理解本公开的另一方面，一种用于处理涂有聚合物的表面(例如涂有油漆的飞行器构件)的方法包括如下步骤：

-通过激光源发射脉冲激光，该激光源被配置成用于产生脉冲能量密度为0.01J/cm2至50J/cm2的、近红外范围内的红外激光束；

-通过偏转单元来将激光作为激光束定向到表面上；以及

-通过偏转单元使激光沿某一路径在表面上移动。

在另一个实现变体中，该方法还可以包括通过偏转单元来在飞行器构件表面上产生直径在1μm与10,000μm之间、直径优选地在10μm与1,000μm之间并且特别优选地在10μm与100μm之间的激光点。

在又一另外的实现变体中，该方法还可以包括通过偏转单元来实施的、在表面上产生激光点的步骤。附加地，根据该方法，偏转单元还可以包括沿路径逐步地移动激光点，其中时间上较早的激光点与时间上紧随其后的激光点在空间上重叠。替代性地或附加地，根据该方法，偏转单元可以包括沿路径逐行地移动激光点，其中第一行的时间上较早的激光点与第二行的时间上紧随其后的激光点在空间上重叠。

在另一实现变体中，该方法还可以包括对(飞行器构件的)表面的区域进行涂漆，其中该区域事先被激光处理过。换言之，之前执行的用于通过激光处理(飞行器构件的)表面的方法步骤用作对(飞行器构件的)表面的至少一个特定区域进行的预处理。在至少一个特定区域中的由此实现的表面特性可以为随后进行的(飞行器构件的)涂漆提供非常好的粘附性。这一方面可以通过清洁表面(清理污物)来实现，另一方面也可以通过改变表面(即活化表面以进行随后的涂漆)来实现。

此外，上述方面和实现变体当然还可以进行组合，而无需明确描述。因此，相对于这些方面、设计方案和变体中的每个或其已有的组合可以可选地看到所描述的实现变体中的每个实现变体。因此，本公开不限制于单独的设计方案并且不以这些方面和实现变体的所描述的顺序或特定的组合限制于实现变体。

附图说明

现在借助示意性的附图详细解释本发明的优选的实施例，在附图中：

图1示意性地示出用于预处理飞行器构件表面的设备；

图2示意性地示出处理飞行器构件表面期间的不同状态；

图3示意性地示出激光沿某一路径的运动；以及

图4示意性地示出用于预处理飞行器构件表面的方法的流程图。

具体实施方式

图1示意性地示出用于(预)处理表面11、尤其飞行器构件10的表面11的设备100。设备100包括发射脉冲激光的激光源110。设备100还包括偏转单元115，该偏转单元被配置成用于将激光源110的激光作为激光束111定向到飞行器构件10的表面11。此外，偏转单元115使激光束111在飞行器构件10的表面11上沿路径40移动(参见图2和图3)。

偏转单元115可以被紧固在设备100的机械臂150上。机械臂150在此可以被配置成用于实施相对于飞行器构件10的运动。换言之，机械臂150可以使偏转单元115相对于飞行器构件10移动，从而在不移动飞行器构件10的情况下使偏转单元115以激光束111触及飞行器构件10的至少一部分的表面11。

替代性地或附加地，也可以使飞行器构件10移动。例如，飞行器构件可以被紧固在工作台160处或安装于其上。工作台160可以被配置成用于实施相对于偏转单元115或机械臂150的运动。由此增大了偏转单元115触及飞行器构件10的表面11的区域，例如是整个飞行器构件表面11。

通过飞行器构件10与偏转单元115之间的相对运动可以使激光束111尽可能优化地定向到飞行器构件10的表面11。例如，飞行器构件10通常包括紧固器件，例如是突出于飞行器构件的表面11的铆钉20。同样，也可以在其他情况下是光滑和/或平坦的表面11中存在凹陷部15或其他结构变化。激光束111到表面11上的最佳取向(最佳入射角度)例如在90°左右的范围内(大体上垂直于表面11)。借助于工作台160和/或机械臂150和/或偏转单元115的光学构件还可以使激光束111在铆钉20、凹陷部15的区域中或者在表面11在其中以相较于其余区域不同的方向定向的其他区域中具有到表面11、15、20上的最佳入射角度。

设备100还可以包括布置在激光源110与偏转单元115之间的光纤线路111。由激光源110产生的激光可以通过光纤线路116被引导至偏转单元115。

激光源110被配置成用于产生近红外范围内的红外激光束111。激光源110尤其可以产生波长为1064nm的激光束111。此外，激光源110被配置成用于产生脉冲能量密度为0.01J/cm2至50J/cm2的激光束111。

偏转单元115可以被配置成用于这样确定在飞行器构件10的表面上的路径40，使得累积输入到飞行器构件10的表面11中的能量引起对表面的活化。以这种方式输入到表面11上/中的能量促使表面11升温，从而使表面材料如通过蒸发/剥离120示意性地展示的那样脱离。表面材料的蒸发120与对飞行器构件10的表面11的(预)处理相对应。

在蒸发120中产生的去除产物、即由于激光作用从飞行器构件10的表面11脱离的材料可以被抽吸装置170清理。抽吸装置170例如也可以紧固在机械臂150上。在此，该机械臂可以是偏转单元115紧固于其上的同一机械臂150，或者是单独的机械臂(未展示)。

在图2中展示了对飞行器构件表面11的不同处理。如图2的视图a)和b)所示，例如可以存在呈大量粘附在表面11上的颗粒形式的污物30。偏转单元115现在可以引导激光束111大体上与飞行器构件10垂直地沿着路径40移动。近红外激光束111的能量加热颗粒30，从而使这些颗粒蒸发(120)或者至少从飞行器构件10的表面11中脱离。

替代性地或附加地，如图2的视图c)所示，近红外激光束111也可以被设定成使其穿透飞行器构件10上的顶(外)层12并且将层12剥离(120)。在层厚方向上观察、即在图2中从上往下观察，层12也可以仅是被施加到飞行器构件10上的层的一部分，例如是底漆或已经存在的涂漆的较薄的部分区域。层的该较薄的部分12例如可以通过如下方式来剥离：激光束111对施加在飞行器构件10上的层中的(从外部观察)第一涂料进行加热，从而使第一涂料从被施加的层的位于其下方的部分中脱离。被施加的层的位于第一涂料下方的部分保留在飞行器构件10上。由此可以实现非常好地活化构件10的表面11，以便进行随后的处理、例如施加其他涂漆或新涂漆。当然，颗粒30和层12可以在同一工作步骤中被激光束111从表面中移除。

在图2的视图d)中示意性地展示了对飞行器构件10的表面11的处理，其中激光束111使得表面结构14生成。例如，由激光束111引入的对表面11的加热120可以进行到特定深度。尤其通过增加累积引入到表面11中的能量并且因此通过加热120可以改变层12的被去除的厚度。通过在特定的区域中去除不同的层厚可以生成表面结构14。

尤其，偏转单元115被配置成用于产生飞行器构件表面11上的激光点111-1至111-n并且例如沿路径40引导这些激光点111-1至111-n。例如在图3中更详细地展示了这一点。每个激光点111-1至111-n例如均可以具有1μm与10.000μm之间的直径112、例如100μm的直径112。现在沿路径40引导激光点的中心点，其中激光点111-1至111-n逐步地移动。在此，时间上较早的激光点111-1可以与时间上紧随其后的激光点111-2在空间上重叠，即具有重叠面113。尤其在重叠面113的区域中，激光束111多次击中表面11，从而将更多能量引入到表面11中。换言之，累积引入到表面11中的能量可以有针对性地由重叠面113的尺寸、更准确地说是由两个相邻的激光点之间的步宽的尺寸来确定。

例如，激光源110可以产生作为(频率在50kHz与10MHz之间，频率优选为150kHz的)脉冲的激光束111的激光束111。偏转单元115可以沿路径40这样移动激光点111-1至111-n，即脉冲的激光束111以一定频次打到每个激光点111-1至111-n上。例如，激光束111可以针对每个激光点111-1至111-n射向表面(即打到表面11上)1次至15次、优选介于2次与5次之间。仅示例性地，偏转单元115可以被配置成用于沿路径40以介于100mm/s与1,000,000mm/s之间、优选地介于500mm/s与500,000mm/s之间并且特别优选地介于500mm/s与500,000mm/s之间的扫描速度来移动激光束111。因此，结合激光源110的激光束111的频率可以确定激光束111在激光点111-1至111-n上的击打次数。

在图3中还展示了偏转单元115可以沿路径40逐行地移动激光束111。在图3中仅示例性地展示三行路径40。路径40的在此以S形展示的走向仅是示例性的。当然，如图3左侧所示，每行都可以在同一侧开始。

在此，偏转单元115移动激光束111的方式可以为，第一行的时间上较早的激光点111-1与第二行的时间上紧随其后的激光点111-m在空间上重叠。行距41与每个激光点111-1至111-n的直径112一起决定了相邻两行的相邻的激光点111-1至111-n之间的重叠区域51。在逐行生成的重叠区域51中，输入到飞行器构件10的表面11中的累积能量也会增加，并且可以通过行距51至少部分地确定累积输入的能量。

图4示出用于处理表面11的示例性的方法。在第一步骤200中，通过激光源110发射脉冲能量密度为0.01J/cm2至50J/cm2的脉冲激光。激光源110尤其用于产生近红外范围内的红外激光束。在进一步的步骤205中，通过偏转单元115将激光作为激光束111定向到(例如飞行器构件10的)表面11上。偏转单元115还可以在进一步的步骤210中使激光沿路径40在表面11上移动。

通过借助于激光束111将能量累积输入到表面11中来清洁和/或活化表面11。由此随后可以在步骤220中对表面11的如此处理的区域进行(重新)涂漆。借助于激光束111的预处理极大增强了表面11对(新)涂漆的粘附性。

上述实施例和变体仅用于展示本发明。所有示例、变体和各个细节可以任意地相互组合，以便形成本发明的确定的实施方式。

Claims (12)

1.一种用于处理涂有聚合物且具有颗粒和/或涂料的表面(11)的方法，其中所述方法包括：

通过激光源(110)发射(200)脉冲激光，所述激光源被配置成用于产生脉冲能量密度为0.01J/cm2至50J/cm2的、近红外范围内的红外激光束(111)；

通过偏转单元(115)来将所述激光作为激光束(111)定向(205)到所述表面(11)上；以及

通过所述偏转单元(115)使所述激光沿路径(40)在所述表面(11)上移动(210)，

其中所述脉冲激光的发射包括设定所述脉冲能量密度，从而使所述表面(11)的朝向所述激光束(111)的第一颗粒和/或涂料吸收脉冲红外激光(111)并且所述表面的一部分脱离，其中所述聚合物的层厚在所述脱离之后大于等于所述聚合物的初始层厚的50％、优选地大于等于75％、特别优选地大于等于90％。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述脉冲激光的发射包括产生脉冲长度或脉冲时长为1ns至1000ns的所述红外激光束(111)。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述脉冲激光的发射包括设定所述红外激光束(111)和/或所述脉冲能量密度，从而使被所述红外激光束加工过的表面(11)的有效表面积获得大于等于5％、优选地大于等于25％并且特别优选地大于等于50％的微观增大。

4.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：

通过所述偏转单元(115)在所述表面(11)上产生直径(112)在1μm与10,000μm之间、直径优选地(112)在10μm与1,000μm之间并且特别优选地在10μm与100μm之间的激光点(111-1-111-n)。

5.根据权利要求1至4之一所述的方法，所述方法还包括，通过所述偏转单元(115)：

在所述表面(11)上产生激光点(111-1-111-n)；以及

使所述激光点(111-1-111-n)沿所述路径(40)逐步地移动，其中时间上较早的激光点(111-1)与时间上紧随其后的激光点(111-2)在空间上重叠；和/或

使所述激光点(111-1-111-n)沿所述路径(40)逐行地移动，其中第一行的时间上较早的激光点(111-1)与第二行的时间上紧随其后的激光点(111-m)在空间上重叠。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述路径(40)的相邻两行之间的行距(41)在0.001mm与10mm之间、优选地在0.01mm与1mm之间并且特别优选地在0.01mm与0.1mm之间。

7.根据权利要求5或6所述的方法(100)，其中产生频率在50kHz与10MHz之间、频率优选为150kHz的脉冲的所述激光束(111)，并且

其中优选地沿所述路径(40)这样移动所述激光点(111-1-111-n)，即将脉冲的所述激光束(111)射向每个激光点(111-1-111-n)1次至15次、优选介于2次至5次之间。

8.根据权利要求1至7之一所述的方法，所述方法还包括：

对所述表面(11)的某一区域进行涂漆(220)，其中所述区域事先被所述激光处理过。

9.根据权利要求1至7之一所述的方法，其中对所述激光点(111-1-111-n)的移动包括：所述偏转单元(115)相对于所述表面(11)的运动和/或所述表面(11)相对于所述偏转单元(115)的运动。

10.根据权利要求1至8之一所述的方法，其中对所述激光点(111-1-111-n)的移动包括：沿所述路径(40)以介于100mm/s与1,000,000mm/s之间、优选地介于500mm/s与500,000mm/s之间并且特别优选地介于500mm/s与500,000mm/s之间的扫描速度来移动所述激光束(111)。

11.根据权利要求1至10之一所述的方法，所述方法还包括：

通过抽吸装置(170)来抽吸来自所述表面(11)的去除产物。

12.根据权利要求1至11之一所述的方法，其中涂有聚合物的所述表面(11)是飞行器构件的表面。

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