光纤激光器应用于轮胎橡胶清洗

　　光纤激光器应用于轮胎橡胶清洗

 

　　光纤激光器（Fiber Laser）是指用掺稀土元素玻璃光纤作为增益介质的激光器，光纤激光器可在光纤放大器的基础上开发出来：在泵浦光的作用下光纤内极易形成高功率密度，造成激光工作物质的激光能级“粒子数反转”，当适当加入正反馈回路（构成谐振腔）便可形成激光振荡输出。

 

　　2020年，受疫情影响，给转型升级艰难爬坡中的中国轮胎行业带来了严峻挑战，生存与发展将成为行业的主旋律。

 

　　轮胎行业加速结构调整，技术转型成为行业关键，轮胎市场的消费者对轮胎性能改进和提高要求越来越高，轮胎企业开始着手提升技术含量，向智能、安全、舒适型轮胎等新型技术方向发展，这也是必然的出路。

 

　　光纤激光清洗技术，将助力汽车轮胎行业：提高质量，提高工艺，提高产能，降低成本，提升轮胎和车身的匹配性，改善整车的综合性能。

 

　　轮胎新技术和制造，激光清洗参与新技术的制程。

 

　　轮胎的新工艺技术要求：

 

　　1，轮胎的降噪，趋于静音轮胎的舒适感。

 

　　2，更高的安全性能－防扎和防爆轮胎工艺的制程。

 

　　3，辅助更先进的制造工艺。

 

　　4，更稳定，更高速的在线流水生产线。

 

　　5，更高的集成度。

 

　　对于以上新工艺的技术要求，需要对轮胎内壁做清洗处理。

 

　　清洗需要控制好如下关键技术点：

 

　　1，基材没有损伤—制造厂家做质量管控和评估。

 

　　2，去除轮胎内面油污，油污主要成分为甲基氢矽氧烷（5～15％）及水，去除干净度99．97％。

 

　　3，清洗后内面摩擦系数提升＞35mN／m，表面张力达到38dyne／cm．

 

　　4，考虑产能需求和提高产能，降低成本，清洗效率＞60cm／sec，最理想到＞90cm／sec。

 

　　5，自动化产线，不间断无故障作业。

 

　　6，激光器匹配2D振镜系统，直接可以清洗范围＞200mm，覆盖金属承压层X方向，同时满足到帘布的大落差Y向加工覆盖。（如下实物图示意图两个方向）

 

　　综合客户的需求，需要平顶均匀分布的大光斑，脉冲能量大，功率在300W以上，大落差的清洗－需要大景深对应－大发散角的激光器，来适配技术开发需求

 

　　汽车轮胎橡胶清洗解决方案

 

　　解决方案：

 

　　YLPN

 

　　脉冲光纤激光器

 

　　型号：YLPN－100－25＊50＊100－500W

 

　　波长，nm

 

　　1064±2

 

　　工作模式

 

　　脉冲

 

　　平均功率，W

 

　　500／1000

 

　　脉冲能量，mJ

 

　　100

 

　　脉宽，ns

 

　　20－100

 

　　重复频率范围，kHz

 

　　2－50

 

　　光学终端

 

　　操作光纤

 

　　光束质量，M2

 

　　N／A

 

　　操作光纤芯径，μm

 

　　400，600

 

　　圆形或方形光斑

 

　　达因笔

 

　　达因笔，测试材料表面张力性，能够很容易的分析出不同固体的表面能力、亲水性、润湿度等微小变化。分析方法简单且有效，仅在基材表面上划一道痕，2－3秒就能迅速知道准确结果。不起任何珠点，则说明表面达因，高于或等于表面张力测试笔上所标出的指数，如上图效果，反之则不满足预期的表面张力。

 

　　应用结果：

 

　　使用IPG YLPN－100－25＊50＊100－500－R激光器清洗测试实际效果图：

 

　　YLPN

 

　　脉冲光纤激光器

 

　　清洗均匀，客户评估基材损伤远满足要求。

 

　　去除洁净度－99．99％，颗粒尺寸达到微米级别。

 

　　清洗之后的粘附力38mN／m以上，表面张力达到38dyne／cm；测试满足技术的最高要求为46mN／m以上，表面张力达到46dyne／cm；

 

　　清洗效率满足理想设计效率＞90cm？／sec。

 

　　激光器长时间运行不稳定度＜3％（恒温8h不间断运行），可以实现和满足在线式连续作业。

 

　　2D系统测试覆盖X向范围达到330mm，实现轮胎Y向＞30mm落差的均匀清洗。

 

　　用户还可通过Laser System软件方便的操作、监控、诊断激光器，并通过实时监控数据对激光器和连接激光器的外控设备进行快速的诊断和故障分析；进而大大降低系统集成、调试、检测的难度，大大缩减宕机时间，节省人力，提高产能。