La tecnología de limpieza láser es una tecnología de limpieza verde emergente en los últimos años. En términos de su mecanismo para la limpieza del molde, utiliza la diferencia significativa en la absorción de energía de una determinada longitud de onda del láser entre el sustrato del molde y los accesorios de la superficie. La mayor parte de la energía láser irradiada a la superficie es absorbida por los accesorios de la superficie, lo que provoca que se caliente, vaporice, evapore o expanda instantáneamente, y que el flujo de vapor formado en la superficie la impulse para que se separe de la superficie del objeto. lograr el propósito de limpieza. La ventaja de la limpieza con láser sobre la limpieza con hielo seco radica en el bajo costo del proceso de limpieza, que puede eliminar varios espesores y componentes de suciedad. El proceso de limpieza es fácil de lograr control automatizado, limpieza por control remoto y no hay consumo secundario durante el proceso de limpieza.
1. Aplicación de la tecnología de limpieza por láser en el campo de los moldes para neumáticos
El molde es una herramienta importante utilizada en la producción de vulcanización de neumáticos. Durante el uso de moldes de neumáticos, estos se contaminan por la deposición integral de caucho, agentes compuestos y agentes de desmoldeo, lo que inevitablemente genera problemas como la deposición de carbono, la adhesión y la dificultad para desmoldar, lo que da como resultado zonas muertas de contaminación del patrón. Los moldes limpios son cruciales para obtener productos de alta calidad, y deben limpiarse regularmente para mantener la limpieza de su superficie, para garantizar la vida útil del molde y la calidad de los neumáticos.
Los métodos de limpieza comúnmente utilizados para moldes de neumáticos incluyen principalmente limpieza mecánica, limpieza química, limpieza ultrasónica y limpieza con hielo seco. Aunque estos métodos de limpieza se utilizan ampliamente en la industria de la limpieza, su aplicación está muy limitada por los requisitos de la limpieza automatizada de alta precisión en línea. En comparación con otros métodos de limpieza, la limpieza con hielo seco tiene ventajas tecnológicas únicas en el campo de los moldes de neumáticos y se ha convertido en el método principal de limpieza de moldes. Sin embargo, el hielo seco pertenece a los productos químicos y es difícil preparar y transportar las materias primas, lo que genera un alto consumo secundario y costos de limpieza relativamente altos.
2. Aplicación de la tecnología de limpieza láser en el campo de la limpieza silenciosa de paredes internas de neumáticos
Los vehículos de nueva energía son más silenciosos que los vehículos convencionales con motor de combustión interna, y el desarrollo de vehículos de nueva energía también ha presentado requisitos más estrictos para el control del ruido de los neumáticos. Los neumáticos para vehículos de nueva energía pueden adaptarse mejor a las necesidades de los nuevos escenarios al mejorar su fórmula de caucho, relación de aspecto del neumático, volumen del neumático, material de la banda de rodadura y patrón de la banda de rodadura.
La tecnología de limpieza láser, como proceso de limpieza "verde", tiene buenas aplicaciones en la producción y fabricación de neumáticos silenciosos. Utiliza un rayo láser enfocado de alta energía para irradiar la superficie de los materiales poliméricos orgánicos, provocando cambios físicos y químicos en la superficie del material, modificando así su rendimiento. Puede mejorar efectivamente la calidad y el proceso de producción de los neumáticos, mejorar la combinación entre los neumáticos y la carrocería del vehículo y mejorar el rendimiento general del vehículo. Al recubrir un gel sólido suave como materiales compuestos de polímeros en la pared interna del neumático, se logran funciones a prueba de explosión, a prueba de pinchazos y a prueba de fugas. Al mismo tiempo, se pega una capa de esponja de poliuretano en la superficie del adhesivo a prueba de fugas para lograr el aislamiento acústico y la absorción del ruido de la cavidad, lo que resulta en un efecto silencioso.
La limpieza con láser puede eliminar eficazmente los agentes de aislamiento residuales en la pared interna de los neumáticos, mejorar el revestimiento de los materiales compuestos y la adherencia de las esponjas de poliuretano. El proceso de limpieza no requiere consumibles, no daña los neumáticos, tiene alta eficiencia, buena consistencia y puede lograr una limpieza automatizada.
Evaluate the sample by selecting pulse laser equipment and developing a reasonable process flow. Obtain surface tension values under different parameters through Dyne pen testing. The results show that different process parameters (laser energy density, processing efficiency) can have an impact on the surface tension of the inner wall of the tire. Therefore, it is necessary to develop reasonable process parameters for the production process of silent tires. Through testing, the laser cleaning is uniform and meets the requirements for substrate damage. After cleaning, the internal friction coefficient increases by>37 mN/m, y la tensión superficial alcanza 40 dina/cm.
Utilice un probador de rugosidad para probar la superficie después del tratamiento con láser, con un área de S1-S4 correspondiente a diferentes parámetros de proceso. El estándar de prueba es ISO1997, la curva es R y el filtrado es GAUSS. Los resultados muestran que diferentes parámetros tienen diversos grados de influencia en la rugosidad de la superficie. En la figura, la rugosidad en el área S3 es la más alta, lo que es consistente con los resultados de la prueba de pluma de Dyne. Además, el tratamiento con láser aumenta considerablemente la rugosidad de la superficie.
Observando con un aumento de 1000, se encontró que aparecía una gran cantidad de pequeños bloques cóncavos comúnmente distribuidos en el área irradiada por el láser, con tamaños de partículas que alcanzaban el nivel de micrómetros. Cuando el láser golpea la superficie del material, dañará la estructura de la cadena de goma, producirá esta característica de bloque cóncavo irregular y mejorará la rugosidad de la superficie.
El uso de la limpieza con láser para limpiar la pared interna de los neumáticos no requiere consumibles, no daña los neumáticos, velocidad de limpieza rápida, consistencia de buena calidad y puede lograr una limpieza automatizada sin la necesidad del pulido tradicional para las operaciones posteriores de limpieza de virutas y limpieza húmeda para el soplado posterior operaciones de secado. La limpieza con láser no tiene emisiones contaminantes y está lista para usar de inmediato, lo que proporciona una preparación de alta calidad para la posterior unión de neumáticos silenciosos, neumáticos autoreparables y neumáticos funcionales de autoprueba.
3. Aplicación de la tecnología de limpieza por láser en el campo del texturizado de caucho de neumáticos
En la actualidad, con el desarrollo continuo de la economía de China, la escala de desarrollo de automóviles, camiones y otras industrias también está en constante expansión, lo que lleva a un aumento positivo en el reemplazo de llantas y una gran proporción de llantas desechadas. Si se desecha directamente, no solo provocará un desperdicio de recursos, sino que también contaminará el medio ambiente. La mayoría de las llantas de desecho reemplazadas están en buenas condiciones y aún se pueden usar después de restaurarlas.
Tradicionalmente, el proceso de aplicar únicamente revulcanización de la banda de rodadura a la banda de rodadura del neumático se denomina recauchutado de neumáticos y, según el grado de daño del neumático, el proceso de recauchutado se puede llevar a cabo mediante procesos de volteo superior, volteo de hombro o volteo completo. El método tradicional de recauchutado de neumáticos consiste en unir un adhesivo mixto al cuerpo del neumático rectificado y limado, y luego colocarlo en un modelo de acero de tamaño fijo. Después de ser vulcanizado a una temperatura de más de 150 grados, se conoce comúnmente como "recauchutado en caliente" o método de vulcanización en caliente.
Antes de la restauración, la banda de rodadura del neumático limpia debe pulirse hasta obtener un estado rugoso roscado. El efecto de aumentar la rugosidad a través del pulido es desigual y propenso a dañar los orificios, lo que no favorece la posterior vulcanización y unión del cuerpo del neumático y la banda de rodadura, lo que da como resultado que la calidad del producto del neumático reacondicionado no cumpla con el estándar.
El método de limpieza con láser puede perforar uniformemente hoyos en forma de celosía para lograr la textura de la superficie de caucho del neumático. Utilizando una máquina de limpieza por láser de pulso con punto de luz gaussiana, el galvanómetro se controla para realizar un escaneo láser horizontal y vertical respectivamente. Con los parámetros de proceso apropiados, la rugosidad de la superficie de caucho del neumático se puede aumentar de manera uniforme y se puede mejorar la fuerza de unión entre el cuerpo del neumático vulcanizado y la banda de rodadura, logrando una restauración del neumático de mayor calidad.
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