光纖激光器應(yīng)用于輪胎橡膠清洗

 

　　光纖激光器（Fiber Laser）是指用摻稀土元素玻璃光纖作為增益介質(zhì)的激光器，光纖激光器可在光纖放大器的基礎(chǔ)上開發(fā)出來(lái)：在泵浦光的作用下光纖內(nèi)極易形成高功率密度，造成激光工作物質(zhì)的激光能級(jí)“粒子數(shù)反轉(zhuǎn)”，當(dāng)適當(dāng)加入正反饋回路（構(gòu)成諧振腔）便可形成激光振蕩輸出。

 

　　2020年，受疫情影響，給轉(zhuǎn)型升級(jí)艱難爬坡中的中國(guó)輪胎行業(yè)帶來(lái)了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，生存與發(fā)展將成為行業(yè)的主旋律。

 

　　輪胎行業(yè)加速結(jié)構(gòu)調(diào)整，技術(shù)轉(zhuǎn)型成為行業(yè)關(guān)鍵，輪胎市場(chǎng)的消費(fèi)者對(duì)輪胎性能改進(jìn)和提高要求越來(lái)越高，輪胎企業(yè)開始著手提升技術(shù)含量，向智能、安全、舒適型輪胎等新型技術(shù)方向發(fā)展，這也是必然的出路。

 

　　光纖激光清洗技術(shù)，將助力汽車輪胎行業(yè)：提高質(zhì)量，提高工藝，提高產(chǎn)能，降低成本，提升輪胎和車身的匹配性，改善整車的綜合性能。

 

　　輪胎新技術(shù)和制造，激光清洗參與新技術(shù)的制程。

 

　　輪胎的新工藝技術(shù)要求：

 

　　1，輪胎的降噪，趨于靜音輪胎的舒適感。

 

　　2，更高的安全性能－防扎和防爆輪胎工藝的制程。

 

　　3，輔助更先進(jìn)的制造工藝。

 

　　4，更穩(wěn)定，更高速的在線流水生產(chǎn)線。

 

　　5，更高的集成度。

 

　　對(duì)于以上新工藝的技術(shù)要求，需要對(duì)輪胎內(nèi)壁做清洗處理。

 

　　清洗需要控制好如下關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)：

 

　　1，基材沒有損傷—制造廠家做質(zhì)量管控和評(píng)估。

 

　　2，去除輪胎內(nèi)面油污，油污主要成分為甲基氫矽氧烷（5～15％）及水，去除干凈度99．97％。

 

　　3，清洗后內(nèi)面摩擦系數(shù)提升＞35mN／m，表面張力達(dá)到38dyne／cm．

 

　　4，考慮產(chǎn)能需求和提高產(chǎn)能，降低成本，清洗效率＞60cm／sec，最理想到＞90cm／sec。

 

　　5，自動(dòng)化產(chǎn)線，不間斷無(wú)故障作業(yè)。

 

　　6，激光器匹配2D振鏡系統(tǒng)，直接可以清洗范圍＞200mm，覆蓋金屬承壓層X方向，同時(shí)滿足到簾布的大落差Y向加工覆蓋。（如下實(shí)物圖示意圖兩個(gè)方向）

 

　　綜合客戶的需求，需要平頂均勻分布的大光斑，脈沖能量大，功率在300W以上，大落差的清洗－需要大景深對(duì)應(yīng)－大發(fā)散角的激光器，來(lái)適配技術(shù)開發(fā)需求

 

　　汽車輪胎橡膠清洗解決方案

 

　　解決方案：

 

　　YLPN

 

　　脈沖光纖激光器

 

　　型號(hào)：YLPN－100－25＊50＊100－500W

 

　　波長(zhǎng)，nm

 

　　1064±2

 

　　工作模式

 

　　脈沖

 

　　平均功率，W

 

　　500／1000

 

　　脈沖能量，mJ

 

　　100

 

　　脈寬，ns

 

　　20－100

 

　　重復(fù)頻率范圍，kHz

 

　　2－50

 

　　光學(xué)終端

 

　　操作光纖

 

　　光束質(zhì)量，M2

 

　　N／A

 

　　操作光纖芯徑，μm

 

　　400，600

 

　　圓形或方形光斑

 

　　達(dá)因筆

 

　　達(dá)因筆，測(cè)試材料表面張力性，能夠很容易的分析出不同固體的表面能力、親水性、潤(rùn)濕度等微小變化。分析方法簡(jiǎn)單且有效，僅在基材表面上劃一道痕，2－3秒就能迅速知道準(zhǔn)確結(jié)果。不起任何珠點(diǎn)，則說(shuō)明表面達(dá)因，高于或等于表面張力測(cè)試筆上所標(biāo)出的指數(shù)，如上圖效果，反之則不滿足預(yù)期的表面張力。

 

　　應(yīng)用結(jié)果：

 

　　使用IPG YLPN－100－25＊50＊100－500－R激光器清洗測(cè)試實(shí)際效果圖：

 

　　YLPN

 

　　脈沖光纖激光器

 

　　清洗均勻，客戶評(píng)估基材損傷遠(yuǎn)滿足要求。

 

　　去除潔凈度－99．99％，顆粒尺寸達(dá)到微米級(jí)別。

 

　　清洗之后的粘附力38mN／m以上，表面張力達(dá)到38dyne／cm；測(cè)試滿足技術(shù)的最高要求為46mN／m以上，表面張力達(dá)到46dyne／cm；

 

　　清洗效率滿足理想設(shè)計(jì)效率＞90cm？／sec。

 

　　激光器長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行不穩(wěn)定度＜3％（恒溫8h不間斷運(yùn)行），可以實(shí)現(xiàn)和滿足在線式連續(xù)作業(yè)。

 

　　2D系統(tǒng)測(cè)試覆蓋X向范圍達(dá)到330mm，實(shí)現(xiàn)輪胎Y向＞30mm落差的均勻清洗。

 

　　用戶還可通過(guò)Laser System軟件方便的操作、監(jiān)控、診斷激光器，并通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)對(duì)激光器和連接激光器的外控設(shè)備進(jìn)行快速的診斷和故障分析；進(jìn)而大大降低系統(tǒng)集成、調(diào)試、檢測(cè)的難度，大大縮減宕機(jī)時(shí)間，節(jié)省人力，提高產(chǎn)能。