Page 105 - 《橡塑技术与装备》2022年3期
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测试与分析 潘济堂·激光清洗技术在轮胎模具清洗中的应用研究
激光清洗技术在轮胎模具清洗中
的应用研究
潘济堂
( 南京集萃激光智能制造有限公司，江苏 南京 210000)
摘要 ： 介绍了激光清洗技术在轮胎模具清洗中的优势。简述了国内外激光清洗技术在轮胎模具清洗中的现状，研究了模具损
伤的激光能量密度阈值，对全自动激光清洗设备的参数进行了详细的分析，确定最佳参数范围，结果表明，工艺参数适当，能快
捷有效的清洁轮胎模具，而不损伤模具。
关键词 ： 模具清洗 ; 激光 ; 损伤阈值 ; 能量密度
中图分类号 ： TQ30.41 文章编号 ： 1009-797X(2022)03-0047-05
文献标识码 ： B DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2022.03.009
0 引言 外观及产品品质，严重时会损伤模具。采用全自动激
模具是轮胎制造过程中的关键装备，如何高效、 光清洗系统是必然趋势，全自动激光清洗系统有以下
快捷、有效且低成本地清洁模具一直是轮胎企业苦恼 特点 ：
的问题。尤其面对弹簧气孔套式模具和 PVD 镀层模 （1）能量密度可精确控制，在不损伤模具的基础
具，传统的喷砂、喷干冰、超声波清洗方式无能为力。 上高效清洁。
喷砂清洗会损伤模具，存在后续繁重的气孔通孔作业， （2）可精确控制脉冲重叠率，充分利用激光能量，
而且喷砂无法清洗弹簧气孔套式模具。干冰清洗耗材 确保效率。
昂贵，噪音大，无法有效彻底地清洁模具。化学药液 （3）清洗无 “ 花斑 ”，一致性好。
超声波清洗模具耗时长，还面临废液处理排放的问题。 （4）可长时间连续稳定工作，无耗材，运行成本低。
轮胎模具激光清洗技术，是用高能高频纳秒超短 （5）设有清洗参数工艺库。
脉冲激光轰击模具表面，使其表面的污染层瞬间蒸发
或爆破剥离，从而达到清洁的工艺过程。相对传统清 1 全自动激光清洗系统在轮胎模具清洗
洗方法，激光清洗模具有很多优势 ： 中的应用
（1）清洗无需耗材辅料。 全自动激光清洗系统在轮胎模具清洗中的应用逐
（2）运行成本低。 年增多。尤其对于弹簧气孔套式轮胎模具的清洗，激
（3）能量密度可精准调整。 光清洗是最佳的清洗方式。前几年德国制造的激光清
（4）不会损伤模具。 洗系统开始进入国内的一些轮胎企业。但由于售价高、
（5）不会出现堵塞排气孔现象。 维护费用高、服务不及时、光路调整复杂、故障率高
（6）清除的固体粉末易于收集，对环境无污染。 等原因，阻碍了其进一步的推广。
激光清洗质量的好坏和清洗效率的高低取决于激 这几年随着适合激光清洗的稳定可靠激光光源的
光清洗过程中对激光能量的有效控制。采用全自动激 出现，国内很多企业加大了激光清洗技术工业化应用
光清洗系统可精确控制模具表面获得的激光能量密度， 的研发投入，做了不同方向的尝试工作。大部分企业
在保证不损伤模具的前提下最大可能的提高效率，保 由于技术及资金的原因，其产品开发仅止步于中、小
证清洗的一致性。由于手持激光清洗机采用手持清洗
作者简介 ：潘济堂（1979-），男，工程师，本科，主要从
作业方式，无法保证模具表面激光能量密度的一致性，
事激光技术在智能方面的应用研究。
从而导致清洗不均匀，存在 “ 花斑 ” 现象，影响轮胎 收稿日期 ：2021-06-30
年
2022 第 48 卷 ·47·
