轮胎模具清洗
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轮胎模具清洗

利用平均功率500W的全固态脉冲激光器对铝合金轮胎模具生产后表面进行清洗,为保证清洗效率,在激光能量密度约为5.3j/平方厘米时分析激光清洗前后铝合金轮胎模具表面宏观形貌、微观形貌、疏水性、表面元素含量及残余应力的变化。结果表明,激光清洗后可改善轮胎模具生产后的表面粗糙度,并可在其表面形成微珊瑚结构,提高了模具疏水性,并可以使铝合金中微量元素析出到模具表面,改变轮胎模具表面应力状态,这对于轮胎模具的使用寿命及轮胎生产都会产生有益影响。综上所述,激光清洗技术不仅可以改善轮胎模具清洗方式,对其表面残留杂质有很好的去除效果,而且还可以提高轮胎表面性能,间接提高轮胎生产质量,为激光清洗在铝合金轮胎模具清洗的实际应用提供了参考。

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模具是轮胎硫化生产过程中所使用的重要工具,轮胎模具在使用过程中受到橡胶、配合剂以及脱模剂的综合沉积污染,不可避免地会出现积碳、粘胶、脱模难等问题,造成花纹污染死区,干净的模具对于获得高质量的产品至关重要,必须经常清洗模具以保持其表面洁净度,才能保证模具的寿命及轮胎质量。

轮胎模具常用的清洗方法主要包括机械清洗、化学清洗、超声清洗以及干冰清洗。尽管这些清洗方法在清洗行业中得到广泛的应用,但在在线式高精度的自动化清洗要求下,其应用受到很大的限制。相对其他清洗方法而言,干冰清洗在轮胎模具领域具有独特的技术优势,成为目前模具清洗的主流方法,但干冰属于化工用品,原材料制备、运输困难,二次消耗较大,清洗成本相对较高。

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激光清洗技术是近年来新兴的一种绿色清洗技术,就其用于模具清洗的机理而言,是利用模具基体与表面附着物对某一激光波长的能量吸收程度有较大差别,辐射到表面的激光能量大部分被表面附着物所吸收,使之受热、汽化蒸发或瞬间膨胀,并被表面形成的蒸汽流带动,脱离物体表面,从而达到清洗目的。激光清洗相对于干冰清洗的优势在于清洗过程成本低,可以清除各种不同厚度、不同成分的污物,清洁过程易于实现自动化控制、远距离遥控清洗,且清洗过程无二次消耗。

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采用强远激光自主研发的全固态光纤耦合输出激光器作为实验光源,激光器输出波长为1064nm,平均功率500W,最大峰值功率800KM,最小脉宽为50ns,最大脉冲频率为20kHZ。激光束通过光纤耦合传输,经准直后通过高频振镜快速输出线光斑,扫描宽度1~10cm可调,通过机械手夹持清洗头运动,保证清洗均匀性,从而完成激光清洗的工作。

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利用平均功率500W的全固态脉冲激光器对铝合金轮胎模具生产后表面进行清洗,为保证清洗效率,在激光能量密度约为5.3j/平方厘米时分析激光清洗前后铝合金轮胎模具表面宏观形貌、微观形貌、疏水性、表面元素含量及残余应力的变化。结果表明,激光清洗后可改善轮胎模具生产后的表面粗糙度,并可在其表面形成微珊瑚结构,提高了模具疏水性,并可以使铝合金中微量元素析出到模具表面,改变轮胎模具表面应力状态,这对于轮胎模具的使用寿命及轮胎生产都会产生有益影响。综上所述,激光清洗技术不仅可以改善轮胎模具清洗方式,对其表面残留杂质有很好的去除效果,而且还可以提高轮胎表面性能,间接提高轮胎生产质量,为激光清洗在铝合金轮胎模具清洗的实际应用提供了参考。

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