CN101142035A - 去除油漆和密封剂的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种费用低廉且破坏最少的去除表面油漆和其它覆盖层的装置和方法。该装置包括具有遮盖材料的和剥离剂的带子，所述遮盖材料适于附着在所述表面上，其中能够在单个步骤中施加所述遮盖材料和剥离剂。

Description

去除油漆和密封剂的装置及方法

技术领域

本发明大致涉及油漆和密封剂的去除，更特别地涉及用于这种去除的无损且有效的装置和方法。

背景技术

已知有几种去除油漆的方法，通常这些方法可以分成三大类：机械的、热的和化学的方法。

机械摩擦工艺是人们所熟知的现有技术。通常不是用油灰刀就是用刮漆刀，或者两者都用来完成刮削。油灰刀的宽度范围是一英寸到六英寸，并且具有斜刃。使用时，在油漆下方推动油灰刀，并且从松散的油漆区域开始向油漆仍然牢固地粘着的边缘进行操作。常用的刮漆刀的宽度是1-5/16、2-1/2和3-1/2英寸，并且具有可更换的刀片。另外，能专门制造用于特殊目的成型刮刀。刮漆刀是推动着使用的，通过耙掉已被破坏的油漆区域进行操作。刮刀可用钢、铝、木材、Mycarta和尼龙制成，由于外形或结构的原因，希望选择比要刮除的基层软的材料，以避免损伤。

油灰刀和刮漆刀，特别是具有钩状刃的刮漆刀，必须小心使用以避免“划痕”。例如，使用金属刮刀去除航空器表面上的油漆或密封剂时，划痕被认为是造成细裂纹和裂缝的重大问题，这些细裂纹和裂缝最后能发展成大的裂缝并威胁航空器的结构完整性。航空器上使用刮刀的优选方法是航空器结构修复指南(SRM)或美国民航局谘询通告(FAA Advisory Circulars)，AC65-16A和AC43.205中所介绍的方法。下面的政府公文记载并讨论了由划痕擦伤引起的疲劳破裂问题的解决方案：2004年3月31日出版的联邦航空公报FSAW 03-10B(修订版)“波音737飞机的机身外壳‘划痕’损伤”；运输加拿大耐飞性公告(TheTransport Canada Airworthiness Notice)B071、2004年11月1-3版“油漆和密封剂的去除方法”。

其他去除油漆的机械方法包括砂纸打磨、喷丸处理、水力喷丸、塑料介质喷丸和其它类似的方法。所有这些方法的特征在于，改变了受到表面摩擦作用的表面，另外这些方法往往比较慢而且劳动强度大。

采用例如电热板和电热枪的热的方法也是熟知的。热的方法的应用范围窄。

最后，油漆能用化学方法去除。基于溶剂的剥离剂通常具有包括以下有机溶剂的组合物的配方：如二氯甲烷、异丙醇、甲苯、二甲苯和甲醇。如加入甲基纤维素的增稠剂和如石蜡的各种添加剂，以阻止挥发性溶剂在它们有时间浸透数层油漆之前挥发掉。一些基于溶剂的剥离剂非常薄，因此不适于用在竖直表面上，而其他称作“半浆糊”的剥离剂配制成用于竖直表面或水平面的里侧。最近，已经用水和苯甲醇的混合物来配制油漆去除剂。

化学制品的油漆去除剂在使用中存在几个问题。特别是包含二氯甲烷的老配方的油漆去除剂受到大众健康和环境的限制。因为它们被喷在表面上才能起作用，在使用材料的同时，涂药人员必须戴上全套的人体保护装备，喷射材料的挥发性有机成分(VOC)受到美国空气洁净法令的严密监视。最后，在用化学制品刮除作业后，产生了大量的液体/固体垃圾，并且必须安全地处理掉这些垃圾。

因此，需要一种解决若干上述问题的油漆去除系统。

发明内容

本发明提供一种费用低廉且破坏最少的去除表面油漆和其他覆盖层的装置及方法。

在其中的一种形式中，本发明提供一种去除表面物质的装置。该装置包括具有遮盖材料和剥离剂的带子，所述遮盖材料适于附着在所述表面上，其中能在单个步骤中施加遮盖材料和剥离剂。

在优选实施例中，装置包括填充有剥离剂的基体和含有剥离剂的袋囊。基体和袋囊都相对于带子的纵轴布置在中心，并且遮盖材料置于带子的横向侧上。衬垫材料可移去地附着在带子上。

在另一优选实施例中，装置包括细长的带子，所述带子具有沿其横向侧布置的遮盖材料和置于遮盖材料之间的剥离剂。所述带子绕在辊子上并包括可移去的衬垫。

在其中的另一种形式中，本分明同一种从表面去除物质的方法。该方法包括如下步骤：用遮盖材料遮盖所述表面的一部分，以保护所述一部分表面免受剥离剂影响；和在所述表面的未被遮盖的部分上施加剥离剂。这些步骤基本上同时进行。

本发明的一个优点是节约时间。与两个单独步骤不同，剥离剂和遮盖材料可以在单个步骤中同时施加。使用本发明允许航空器操作员在其他例行检查期间在他们的维修吊架内实施去除步骤，而不是要求将航空器送到专门的去除油漆和密封剂的工厂。预想的是，将本发明作为一整套用于任何类型的需要检查划痕的航空器的工具，提供给使用者。现行实践是遮盖航空器，就好像油漆和密封剂完全被去除了一样。本发明能消除工艺中的劳动密集的步骤。

本发明的另一个优点是允许使用较少的剥离剂，因为通常是挥发性的剥离剂材料被盖住，大大降低了蒸发。使用较少的剥离剂，节约了材料成本，也降低了垃圾的数量，这样就降低了处理成本。剥离剂的有效性提高了，因为渗透到油漆中的溶剂在通道内保持到表面附近，而不会蒸发到空气中。除提高有效性外，减少蒸发意味着剥离剂对工厂总的VOC产生量的贡献减少，从而具有大大地防止污染的优点。

从同样的防止污染的观点出发，本发明将明显缩短刮除操作中的“清理”阶段，在此阶段将产生数量相当可观的溶剂和被污染的水。因为刮除结束后油漆和密封剂附着到玻璃纤维网眼的基体上，所有污染源即剥离剂、油漆和密封剂，都将被限制到一个可以被相应处理的物体上。

本发明另一个优点是，因为只有剥离剂和网眼块与待检查的表面接触，所以没有留下可能妨碍检查程序的粘合剂的残余物。

附图说明

通过结合附图参考后面本发明实施例的说明，本发明的上述和其他优点以及获得这些优点的方式将变得更清楚，也能更好地理解本发明，其中：

图1是本发明的物质去除装置实施例的局部剖开的透视图；

图1A是图1所示的装置的一部分的放大透视图；

图2是施加到一个搭接接头上的图1的装置的局部透视图；

图3是本发明可替换实施例的局部剖离的透视图；

图4是本发明可替换实施例的局部透视图；

图5是本发明可替换实施例的剖视图；

图6是本发明可替换实施例的剖视图；和

图7是根据本发明另一实施例的局部剖视图中的局部放大透视图。

所有附图中相同的参考标记代表相同的部件。

具体实施方式

下面要介绍的本发明的实施例并不是穷举性的，也不是要将本发明局限于在下面详细描述中所公开的精确的形式。更确切地说，选择和介绍实施例是要本领域技术其他人员理解和了解本发明的原理和实践。

下面参考图1和1A，用于去除表面物质的装置10提供有一个带子12，所述带子12包括作为条14供应的遮盖材料。剥离剂部分或基体16置于带子12的中心并位于条14之间。剥离剂部分16还包括纤维材料层18。与纤维材料层18相邻并接触的是袋囊20，在示出的实施例中所述袋囊20包括液体剥离剂，在下面要介绍的装置10的使用过程中，所述液体剥离剂用液体化学剥离剂(未示出)浸渍或浸透纤维材料层18。袋囊20优选地构造成在施加给它的力的作用下破裂，以使得袋囊20里面的液体浸透纤维层18，下面将要介绍。氯丁橡胶是一种适合做袋囊20的材料。矩形壳体22形成通道，并且在该壳体中容纳纤维材料层18和袋囊20。壳体22优选用如聚酯薄膜(Malar)的准刚性材料制成。可选的焊道24将遮盖材料14与壳体22连接起来。焊道24可以用橡胶或其他适合的聚合体制成。可移去衬垫26如图所示盖住带子12。带子12绕在辊子28上。

参考图1A，遮盖材料14优选用传统的遮盖带，该遮盖带具有施加在其一侧上的粘合剂30。适于与装置10一起使用的一种带子是符合MIL-T-23397B的要求的铝胶带，有一英寸宽，可以根据以下信息3M Corporation，Grade 417Aluminum Foil Tape，900Bush Avenue，StPaul Minnesota，55133获得。提供在带子上的粘合剂应充分地粘在被剥离的表面上，以便用该表面形成防液体的密封，因此使得焊道24是可选的。在采用了焊道24的实施例中，遮盖材料14通过热焊接、声波焊接、粘合剂或别的适合的固定装置与焊道24相连。

通过任何一种适合的固定装置，壳体22也可以与焊道24相连。如前面提到的，由于下面介绍的原因，壳体22是相对刚性的。适合壳体22的材料符合MIL-P-22270的要求，可以从Dupont Discovery Films，1Discovery Drive，Hopewell Virginia，23860获得。壳体22的大致理想厚度是10密耳(mil)。可替换的包装材料是通常称做“mylar”包、由聚酯树脂/铝的夹层材料组成的隔氧袋材料。为了提高抗穿刺性，可以用尼龙取代聚酯。这些产品是由IMPAK corporation，2460EAST57^th St，Los Angeles，CA 90058生产的，并且可以从那里获得这些产品。

同样，尽管实施例里示出的是矩形，但壳体22可以是曲线形或圆形的。壳体22优选无孔，以使得容纳在其中的剥离剂液体不能漏出去或蒸发掉。

袋囊20可以是易于安装到壳体里的管子或椭圆形。容纳剥离剂的管子用标准液体填充技术进行填充，并置于半刚性的基体或壳体22中。优选地，袋囊具有与壳体相同的横截面尺寸，并且将紧贴壳体22安装。一旦袋囊20插入壳体中，将用于吸收剥离剂的纤维基体18装进壳体里，并且用抗化学环氧粘合剂(chemically resistant exoxyadhensive)粘结到壳体上。聚乙烯(Tygon^)挤塑软管适于做袋囊20，并且可以从Prince Rubber and Plastics，137Arthur Street，BuffaloNY 14207获得。

填充袋囊20的液体可以是各种商业上可采购到的剥离剂中的任何一种，这取决于用剥离剂所要去除的具体的油漆、密封剂或覆盖层。为了除去商业航空器上的覆盖层，剥离剂应能够去除聚氨酯外覆盖层、环氧底漆和普通的聚硫化物密封剂，例如符合MIL-S-8802的要求的密封剂。一个这样的剥离剂是Eldorado Solutions，PR-3133，EldoradoSolutions，Carmel Indiana。

适于纤维材料层18的纤维材料可以是对剥离剂来说是惰性的任何材料，并且在接触时易于将剥离剂材料均匀地扩散在接触的表面上。术语“惰性”是指纤维材料基本不与剥离剂成分发生化学反应，并且能够在一段时期内保持机械完整性，至少在装置10的寿命期内保持机械完整性。适于纤维材料层18的材料的例子包括如聚丙烯和聚乙烯的聚合物；如毡毡、棉和羊毛的织物或非织物；如玻璃丝的玻璃纤维。本领域技术人员应该知道许多材料都适用于纤维材料层18。

衬垫30可以是聚氯乙烯(PVC)、尼龙、具有金属化内层材料以阻止化学迁移的纸、具有镀铝衬垫的聚酯薄膜，或是具备下述特征的任何其他材料：能形成用来插入袋囊和纤维基体的通道；有刚性但仍能用尼龙手操刮离器压裂；能化学抵抗剥离剂的迁移足够长时间(如不少于24小时)；并且与用来制造装置10的其他材料如铝带上的粘合剂相容。一种这样的优选材料是挤压成的聚氯乙烯衬垫。用于将袋囊和基体安装于衬垫中的这些挤压件的现成的可用性和能够形成复杂的内部几何结构的能力使得可以选择需要的衬垫。这样一种制造衬垫30的制造商是Fukuvi USA，7631 Progress Court，Huber Heights，OH45242。

现在参考图2，在使用中带子12施加在如航空器外壳34的表面上，特别是施加在搭接接头36上。大多数航空器具有许多搭接接头，如包括固定这些搭接接头的铆钉38的接头36。密封剂和油漆一样，一般都用在接头上。在飞机制造好几年或几十年后，为了检查搭接接头的完整性，首先必须从接头上刮除油漆和密封剂。然而，如上面所提到的，通常使用的金属刮刀易于擦伤或“划伤”航空器外壳，这样可能最终会引起大的裂缝。

带子12定中在想要刮除的搭接接头的上方，然后以与一条传统的带子同样的方式施加在外壳34上。施加带子后，沿箭头40所指的方向将压力施加到壳体22上，使袋囊破裂，袋囊再使液体剥离剂浸透纤维层18。然后纤维层定量供应剥离剂液体，也就是将其均匀地铺在想要刮除的外壳的表面上。焊道24阻止剥离剂液体横向扩散，这样就限定出剥离剂不能超出的边界或周边。

在要求的时间过去以后，带子12从航空器外壳34上移开。理想地，剥离剂将油漆和密封剂从航空器外壳上去除掉，并附着到纤维层18上，但是保持完整。在这种情况下，油漆和密封剂作为一个单独层与带子12一起移去。在许多情况下，不过这种情况是不可能的，在移开带子12后，需要手动擦拭并且或许有一些轻微刮擦以去除油漆和/或密封剂的残余物。在任何情况下，本领域技术人员现在应该容易理解，遮盖材料和剥离剂是在单个步骤中基本上同时施加的。

现在参考图3，图中示出了包括衬垫102、环状纤维层104和包围纤维层的遮盖材料106的装置100的可替换实施例。装置100用于刮除欲处理位置表面上的污点。以与上述参照装置10所描述的方式相同的方式，装置100简单地施加到欲刮除的污点处。

图4示出了另一实施例，其中装置200包括均匀间隔开的刮除区域202，以便用在欲刮除区域也是均匀间隔开的应用中。装置200的里侧(未示出)包括优选容纳在袋囊和/或纤维材料里的液体刮除材料，并且还包括如上所述的可移去的衬垫层。

在图5中，示出的实施例中装置300包括带子302、衬垫材料304和夹在它们之间的浸渍液体剥离剂的纤维基体306。这个实施例中并不提供可选的袋囊。实际上，衬垫材料304和带子302形成液体不能透过去的密封308，所述密封308一直将刮除材料保持在纤维基体306里，直到衬垫材料移开并且装置300应用到欲刮除的表面上。

图6示出了一实施例，其中装置400包括带子402和壳体404，它们都与焊道406相连。衬垫材料408气密地密封到带子402上。袋囊401容纳在壳体404内并容纳液体剥离剂。除了装置400里没有纤维基体之外，装置400与装置10的使用方式相同。焊道406有助于阻止液体剥离剂侧向扩散到欲刮除的区域的外侧。

在图7示出的另一个实施例中，装置包括与充满剥离剂的聚乙烯(Tygon^)袋囊20相邻的玻璃纤维垫体18。袋囊20依次被PVC通道或壳体22包围，所述壳体22已经固定到铝带14上，铝带14用另一层带子14a在侧面包围所述通道。也就是说，与图1中具有单个带子14的实施例不同，这个实施例包括层压在一起的两层带子14和14a。可移去的纸制衬垫(未示出)保护PVC通道22的成分而不老化。带子的上层14a的粘合拉拔强度约是附着到欲处理表面上的带子14的一半，这样允许操作者移去通道22、剥离剂袋囊20和网眼基体18，同时使外层遮盖材料14保持附着到该表面上。因为油漆和密封剂的化学移去可能并不彻底，这个实施例允许使用者在移开层14之前做小的“润色(touchup)”工作，并执行上述检查。

虽然前面已经公开了结合本发明原理的优选实施例，但是本发明并不局限于所公开的实施例。事实上，本申请旨在覆盖根据本发明的基本原理所做的所有变形、用途或改进。另外，本申请旨在覆盖从本发明引伸出来但来自本发明所属领域中的现有技术或通用惯例的修改，这些都落在所附权利要求的范围内。

Claims (19)

1.一种从表面去除物质的装置，包括具有遮盖材料和剥离剂的带子，所述遮盖材料适于附着在所述表面上，其中能够在单个步骤中施加遮盖材料和剥离剂。

2.如权利要求1所述的装置，还包括容纳剥离剂的基体。

3.如权利要求2所述的装置，其中所述基体包括容纳剥离剂的袋囊。

4.如权利要求2所述的装置，其中所述基体包括袋囊和纤维层，所述袋囊容纳剥离剂，基体相对于带子的纵轴布置在带子的中心，所述遮盖材料置于带子的横向侧。

5.如权利要求1所述的装置，其中所述带子包括衬垫材料，所述衬垫材料可移去地与所述带子连接。

6.如权利要求1所述的装置，其中所述遮盖材料围绕剥离剂并限定出施加剥离剂的周边。

7.如权利要求1所述的装置，其中所述遮盖材料包括粘合剂。

8.如权利要求1所述的装置，其中所述带子是细长的，遮盖材料沿所述带子的横向侧放置，剥离剂置于所述遮盖材料之间。

9.如权利要求8所述的装置，其中所述带子绕在辊子上。

10.如权利要求8所述的装置，还包括置于带子一侧上的可移去的衬垫。

11.一种从表面去除物质的方法，包括如下步骤：

(a)用遮盖材料遮盖所述表面的一部分，以保护所述一部分表面免受剥离剂影响；和

(b)在所述表面的未被遮盖的部分上施加剥离剂；

其中步骤(a)和(b)基本上同时进行。

12.如权利要求11所述的方法，还包括去除遮盖材料并随所述遮盖材料一起去除至少一部分所述物质。

13.如权利要求11所述的方法，其中所述遮盖材料和剥离剂以卷材的形式提供。

14.如权利要求13所述的方法，其中所述卷材包括细长的带子，所述带子具有置于其横向侧的遮盖材料和置于所述遮盖材料之间的剥离剂。

15.如权利要求13所述的方法，其中所述卷材还包括可移去的衬垫。

16.如权利要求1所述的装置，其中所述遮盖材料包括可移去地附着在一起的两个遮盖层。

17.如权利要求11所述的方法，其中所述遮盖材料包括可移去地附着在一起的两个遮盖层，所述方法还包括在步骤(b)之后移去其中一个遮盖层，同时留下附着在表面上的那一个遮盖层。

18.如权利要求11所述的方法，其中所述表面包括航空器表面。

19.如权利要求11所述的方法，其中所述表面包括搭接接头。

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