用於(yu) 清潔複合材料生產(chan) 模具的激光清潔技術具有自動化和更高功率清潔等特點。

複合材料零件製造商越來越多地使用激光清潔係統來清潔生產(chan) 模具，提高了效率，降低了成本，同時也改善了這些公司的環境影響和工人操作條件。

複合材料成型工具有各種尺寸和幾何形狀，由各種材料製成，包括鋼、鋁和殷鋼。傳(chuan) 統上，模具是使用手動研磨方法、介質噴砂或化學物質進行清潔的，但這些技術也帶來了自身的挑戰。例如，研磨清潔可能會(hui) 產(chan) 生灰塵和揮發物，對員工健康產(chan) 生負麵影響。它還可能導致模具表麵退化、過早磨損和殘留物積聚的可能性。同時，介質爆破或使用化學物質都是苛刻而激進的程序，隨著時間的推移，有可能損壞模具並改變其形狀。

用於(yu) 複合材料製造的龍門式激光清洗係統。

激光清洗提供了一種替代方案，該方案使用高能光脈衝(chong) 以高精度去除樹脂、生產(chan) 殘留物、脫模劑、氧化物、油和其他不需要的物質。該技術可確保底層基材不受損壞，從(cong) 而顯著延長模具的生命周期。Loop Technology（英國的多切斯特、布裏斯托爾和謝菲爾德）是一家將激光清潔與(yu) 機器人和龍門係統集成在一起的專(zhuan) 家，指出市場上已經有多種解決(jue) 方案可以滿足行業(ye) 清潔需求。例如，對於(yu) 某些應用，自動激光清潔係統可以以高達22平方米/小時的速度淨化具有複雜表麵輪廓的非常大的結構。激光清洗也可用於(yu) 製備碳纖維增強聚合物（CFRP）麵板以進行粘合，或用於(yu) 無損檢測的各種零件表麵。

激光清洗基礎

激光清洗複合材料製造中使用的由殷鋼製成的航空航天模具工具。

激光清洗使用燒蝕從(cong) 指定表麵去除材料。納秒長的激光脈衝(chong) 指向目標材料。通過精確控製激光參數，如波長、脈衝(chong) 持續時間和能量強度，不需要的材料或殘留物被升華和去除，而不會(hui) 損壞底層結構。該過程結合了熱燒蝕、光解降解和衝(chong) 擊波。由於(yu) 不同材料對激光能量的吸收程度不同，因此根據模具材料調整激光參數。

激光清洗係統有兩(liang) 種不同的操作模式。脈衝(chong) 激光清潔器以短而明顯的脈衝(chong) 或脈衝(chong) 發射激光能量。每個(ge) 脈衝(chong) 都有一個(ge) 特定的持續時間，並由不發射的時段隔開。這非常適合基於(yu) 精度或衝(chong) 擊的清潔任務，如從(cong) 需要保存的基材上去除薄膜和殘留物。或者，連續波激光器發出穩定、不間斷的光束，非常適合重型清潔任務，如去除金屬工具上的鐵鏽、油漆和其他塗層。

激光清洗技術的發展

激光器本身的發明可以追溯到1960年，當時Theodore H.Maiman在美國休斯研究實驗室展示了第一台可工作的紅寶石激光器，該激光器建立在前幾十年的工作基礎上，包括1917年阿爾伯特·愛因斯坦( Albert Einstein)在受激發射方麵的工作。另一個(ge) 重要的裏程碑發生在1972年，當時約翰·阿斯穆斯(John Asmus)正在試驗脈衝(chong) 紅寶石激光來分析雕像表麵，他發現了它作為(wei) 清潔應用的額外潛力。脈衝(chong) 紅寶石激光器是這些早期用於(yu) 清潔的最常見類型，主要是在研究環境中進行的。

隨著該領域的發展，引入了其他類型的激光器，如Nd:YAG激光器，其產(chan) 生的光通常波長為(wei) 1064納米。激光器是一種獨特的技術，可以調節激光腔儲(chu) 存和釋放能量的能力，將短而高功率的能量脈衝(chong) 引導到表麵，目前用於(yu) 清潔小型精密模具或清除電路板上的殘留物。氣體(ti) 激光器在20世紀90年代緊隨其後。例如， 二氧化碳激光器使用二氧化碳、氮氣和氦氣的混合物來產(chan) 生一束強大的聚焦紅外光，可以去除油漆、油脂和鐵鏽。然而，它們(men) 後來被證明更適合淨化的技術所取代。

其中最新的是固態光纖激光器，它使用摻雜有鐿、鉺或釹等稀土元素的薄而柔韌的光纖。光纖激光器因其相對高效、通用性、緊湊性和長壽命而被認為(wei) 是複合材料製造中清潔任務的熱門選擇。連續光纖激光器通常用於(yu) 大型工作，如從(cong) 大型海洋結構物上剝離油漆和塗層，為(wei) 檢查或翻新做準備，以及清潔製造廠的大型模具和機械。這些脈衝(chong) 激光器是精確去除材料的理想選擇，不僅(jin) 適用於(yu) 檢查和無損檢測準備，也適用於(yu) 溫和清潔。

滿足各種模具清潔需求的技術

激光清洗能夠精確清潔金屬、塑料和複合材料，這推動了其在工業(ye) 製造中的廣泛應用。 此外，對高功率激光清洗係統的需求不斷增加，向環保和無損清洗方法以及混合加工技術的轉變，也催生了更多的自動化解決(jue) 方案。這就是Loop Technology為(wei) 進一步發展做出貢獻的地方。

Loop Technology的營銷主管湯姆·特納(Tom Turner)表示：“Loop Technology憑借其在複合材料、自動化和激光清洗方麵的經驗，根據行業(ye) 需求和不斷發展的技術，不斷優(you) 化其激光清洗和係統服務範圍。”。 

一個(ge) 例子是FibreLINE，它可以包括激光清洗。該係統是一種高速自動化的端到端複合材料預成型解決(jue) 方案。它提供大型幹燥碳纖維層和其他複合材料的切割、分類、拾取、成型、放置、固結和檢查，長度可達20米，並通過一套末端執行器實現。它具有自動激光清洗功能，可在複合材料零件脫模後對模具進行去汙，為(wei) 工藝提高了另一個(ge) 效率水平。

這種龍門式激光清洗係統非常適合淨化大型結構

另一個(ge) 例子是CleanLASER係列，它有幾種型號—低功率單元（12-100瓦）到高功率CL 1000和CL 2000型號，用於(yu) 處理大麵積和較厚的材料。無論是小型還是大型模具清潔，CleanLASER係列都適用於(yu) 許多應用，並且還有用於(yu) 去除廢物和碎屑的提取係統。例如，300、500和1000瓦的裝置都可以高速清潔輪胎模具，通常在30分鍾內(nei) 。它們(men) 提供的精度使用戶能夠安全地清潔微彈簧通風口，並確保碎屑不會(hui) 進入模具通風口，這是介質噴砂和其他手動清潔方法可能遇到的挑戰。

自動激光清洗單元包括三級自動化的LoopCLEAN產(chan) 品線。在標準模型中，操作員對機器人進行編程，並通過懸架控製其運動範圍。Pro型號提供了更高的精度和自動化水平。將待清洗模具的CAD模型導入係統的Robotmaster離線編程軟件，並在上傳(chuan) 進行激光清洗操作之前模擬和優(you) 化機器人路徑。LoopCLEAN Pro最近被Loop Technology的一位客戶用於(yu) 清潔電纜製造行業(ye) 的注塑模具。它為(wei) 所使用的傳(chuan) 統化學品和磨料提供了高水平的清潔，並延長了其模具的生命周期，帶來了環境、健康和安全效益。該係統使用KUKA（德國奧格斯堡）Agilus機器人、CleanLASER CL 150，並配有LoopCLEAN用戶界麵和用於(yu) 服務和支持的遠程連接模塊。LoopCLEAN係統可以與(yu) 更強大的CleanLASER單元集成，並采用4級激光防護。

使用軟件清潔汽車製動盤，無需離線編程

根據Loop Technology的說法，LoopCLEAN Auto提供了最高水平的自動化。使用RealPATH軟件，係統對用戶想要清潔的零件或模具工具進行3D成像，並自動生成機器人路徑供激光清潔器遵循。該軟件消除了潛在的奇異性、衝(chong) 突和遙不可及的問題，並繞過了傳(chuan) 統的離線編程需求。這最終提供了一個(ge) 更快的清潔過程，操作員的參與(yu) 要少得多。自動生成的機器人激光清洗非常適合有多個(ge) 不同零件且沒有現有CAD數據可供使用的行業(ye) 。它最大限度地減少了機器人的停機時間，並消除了對昂貴的逆向工程的需求。

激光清洗是一種動態且快速增長的技術，越來越多地被世界各地的製造商使用。其優(you) 勢和應用範圍廣泛，並在不斷發展，在清潔工具和組件時能夠實現高度的精度和效率。特別是在複合材料製造中，激光清洗可以有效地去除環氧樹脂、聚酯、乙烯基酯樹脂以及脫模劑和其他汙染物，從(cong) 而保護模具的 底層結構，這意味著工具可以多次重複使用，生產(chan) 周期可以變得更加高效。