本文翻譯並改編自《Laser cleaning in composites manufacturing》——Gary Ottley, Business Development Manager, Loop Technology

用於(yu) 清潔複合材料生產(chan) 模具的激光清洗技術提供了替代更嚴(yan) 酷、不環保方法的方案，具有自動化和更高功率清潔等特點。

在航空複合材料製造車間裏，一套搭載IPG激光器的cleanLASER係統的龍門式清洗設備正在高效運作。隨著綠色製造理念的深化，這種無接觸、零汙染的清潔技術正在引發複合材料行業(ye) 的效率革命。

01、複合材料製造中的激光清洗技術

複合材料零件製造商越來越多地采用激光清洗係統來清潔生產(chan) 模具，在提高效率和降低成本的同時，也改善了環境影響和工人工作條件。

複合材料成型模具具有各種尺寸和幾何形狀，由鋼、鋁和殷鋼等多種材料製成。傳(chuan) 統上采用手工打磨、噴砂或化學清洗，但這些方法存在固有缺陷。例如研磨清洗會(hui) 產(chan) 生粉塵和揮發物，影響員工健康，並可能導致模具表麵退化、過早磨損和殘留物積聚。而噴砂或化學清洗屬於(yu) 強腐蝕性工藝，長期使用會(hui) 損傷(shang) 模具並改變其形狀。

應用於(yu) 複合材料製造的龍門式激光清洗係統

激光清洗采用高能脈衝(chong) 激光精確去除樹脂、生產(chan) 殘留、脫模劑、氧化物、油汙等物質。該技術能確保基材不受損，顯著延長模具壽命。IPG cleanLASER的合作夥(huo) 伴英國Loop Technology公司專(zhuan) 門將激光清洗與(yu) 機器人及龍門係統集成，指出目前市場上已有多種滿足工業(ye) 清潔需求的解決(jue) 方案。例如自動激光清洗係統每小時可處理達22平方米的複雜表麵大型結構，還可用於(yu) 碳纖維增強塑料（CFRP）麵板的粘接準備及無損檢測表麵處理。

02、激光清洗基本原理

激光清洗通過燒蝕作用去除表麵材料。將納秒級激光脈衝(chong) 定向照射目標材料，通過精確控製波長、脈寬和能量強度等參數，使汙染物升華去除而不損傷(shang) 基底結構。該過程結合了熱燒蝕、光解降解和衝(chong) 擊波效應。由於(yu) 不同材料對激光能量吸收率不同，需要根據模具材質調整參數。

激光清洗係統有兩(liang) 種工作模式：脈衝(chong) 式激光清洗機通過短脈衝(chong) 進行精密清洗，適用於(yu) 去除需要保留基材的薄膜和殘留物；連續激光器提供持續光束，適合去除金屬工具上的鏽蝕、油漆等厚塗層。

使用IPG cleanLASER激光清洗殷鋼製造的航空模具工具

03、滿足多樣化需求的清洗技術

激光清洗技術對金屬、塑料和複合材料的精準清潔能力推動了其在工業(ye) 製造中的廣泛采用。此外，對高功率激光清洗係統日益增長的需求、向環保無損清潔方法的轉變以及混合加工技術催生了更多自動化解決(jue) 方案，這正是IPG cleanLASER與(yu) Loop Technology共同做出進一步發展的領域。

這種龍門式激光清洗係統是淨化大型結構的理想選擇

Loop Technology市場主管Tom Turner表示："依托在複合材料、自動化和激光清洗領域的經驗，Loop Technology正根據行業(ye) 需求和技術演進持續優(you) 化其激光清洗及係統服務範圍。"

典型案例是包含激光清洗功能的FibreLINE係統。該高速自動化端到端複合材料預製解決(jue) 方案通過一套末端執行器，實現了長達20米的幹碳纖維層板及其他複合材料的切割、分揀、拾取、成型、放置、固結和檢測。該係統可選配自動激光清洗模塊，用於(yu) 複合材料部件脫模後的模具淨化，為(wei) 工藝流程增添額外效率層級。

配備了IPG cleanLASER激光清洗機的全自動激光清洗機器人

為(wei) 這套係統提供激光清洗支持的是IPG cleanLASER CL係列，涵蓋12-100瓦低功率機型到處理大麵積厚材料的高功率CL-1000和CL-2000。無論小型或大型模具清潔，該係列均適用，並配備廢料清除係統。例如300、500和1000瓦機型均可在30分鍾內(nei) 完成輪胎模具高速清潔，其精度使用戶能安全清理微彈簧排氣孔，避免噴砂等傳(chuan) 統方法可能導致的模腔排氣孔堵塞問題。

激光清洗作為(wei) 一項動態快速發展的技術，正被全球製造商日益廣泛應用。其優(you) 勢和用途既廣泛又持續擴展，在清潔工具和部件時實現高精度與(yu) 高效率。特別是在複合材料製造中，該技術能有效去除環氧樹脂、聚酯、乙烯基酯樹脂及脫模劑等汙染物，保留模具的底層結構，使工具可重複使用多次，顯著提升生產(chan) 周期效率。