Page 75 - 《橡塑技术与装备》2024年12期

智能与数字化应用 杨和逸·浅谈激光技术在轮胎行业的应用

2.1.7 帘布尺寸监控 已不能采用喷砂清洗工艺。激光清洗技术提供了极佳
帘布是轮胎的主要受力结构，是轮胎的核心部分， 的解决方案。目前轮胎模具线下激光清洗设备和工艺
对轮胎的使用性能有直接的影响。帘布生产过程中， 已非常成熟。通过对纳秒短脉冲激光能量密度的精密
其尺寸需要进行实时监测以确定是否符合设计要求。 控制和全自动无死角全覆盖扫描可以对轮胎模具实现
通过激光可以在线检测组成帘布的上胶片、下胶片的 完美清洗。清洗效率高于传统清洗工艺，每副模具的
厚度及帘布的总厚度。帘布的宽度、长度及裁切的形 清洗成本只有传统清洗工艺的 1/8~1/5，碳排放是干
状也可以进行激光测量，使其满足后道工序的生产要 冰清洗的 1/30。激光清洗无需耗材，绿色环保。采用
求。激光测量获得的数据可以用于反馈控制相关设备， 线下自动激光清洗技术可保证很好的清洗质量和表面
以保证帘布尺寸的一致性。 一致性，不损伤模具，有效降低清洗作业劳动强度。
2.1.8 轮胎翻新检测 图 1 所示为集萃激光公司开发的双工位全自动轮胎模
轮胎翻新一般指通过从轮胎去除已经磨损的胎面 具激光清洗机，图 2 为花纹块和侧板的清洗场景。
并且将新胎面结合到它的位置而延长轮胎的有效使用
寿命，是比购买新轮胎更便宜的替代选择。轮胎可以
翻新一次或多次，每次翻新前需对磨损的轮胎进行评
估以确定翻新的可行性。可以翻新的轮胎需进行打磨
以去除外部的磨损部分，并在胎体上制备出利于与新
胎面后续结合的表面粗糙结构。磨损轮胎的磨损程度、
内部有无隐藏缺陷、胎体表面打磨的程度、形状和轮
廓都可以通过激光测量得出所需要的数据。
2.1.9 其他测量应用
在轮胎制造过程中的其他环节也应用到了激光测
量技术。如胎胚尺寸的测量，智慧轮胎胎压报警、变 图 1 集萃激光全自动轮胎模具激光清洗机
形测量，轮胎动平衡校正打磨测量，轮胎胎面定长裁
断，轮胎传送分拣时的规格测定，硫化机的自动调模
测量，新能源车用轮胎内嵌式胶条厚度的测量，防爆
轮胎涂胶厚度测量和轮胎印字位置检测等。
2.2 激光清洗
激光清洗技术是近年来开始得到应用的新的激光
加工技术。激光清洗作为工业清洗的新兴工艺，与传
统的物理清洗、化学清洗相比具有清洗无需耗材、不
损伤基材、无污染物排放、节能降耗、降碳减排、绿
色环保、可实现精密清洗、自动化清洗的优点，在国
民经济各领域开始得到应用。激光清洗在轮胎行业的
图 2 轮胎模具激光清洗场景
应用是众多清洗领域应用中最具代表性的应用。轮胎
模具激光清洗和轮胎内壁激光清洗是轮胎行业最典型 轮胎模具线上激光清洗设备雏形机还处于开发试
的应用。 验中，还需要解决现场适应能力低、高温承受能力差、
2.2.1 轮胎模具清洗 可靠性低、清洗质量差、操作复杂和清洗效率低等问
轮胎模具传统清洗方式有喷砂清洗、干冰清洗和 题。
药液清洗等几种方式。这几种方式长久使用对模具表 2.2.2 轮胎内壁清洗
面均存在不同程度的损伤，同时对环境也有较大的影 随着市场对智能轮胎、防爆安全轮胎和静音轮胎
响。传统清洗方式能耗高、碳排放大、废弃物处理成 需求量的上升，轮胎生产过程中的轮胎内壁清洁成为
本高。对于近年来兴起的弹簧套模具、 “ 天鹅绒 ” 模具， 必不可少的工序。传统的内壁清洁通常采用人工手工

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