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

用于清潔復合材料生產模具的激光清洗技術提供了替代更嚴酷、不環保方法的方案，具有自動化和更高功率清潔等特點。

在航空復合材料制造車間里，一套搭載IPG激光器的cleanLASER系統的龍門式清洗設備正在高效運作。隨著綠色制造理念的深化，這種無接觸、零污染的清潔技術正在引發復合材料行業的效率革命。

01、復合材料制造中的激光清洗技術

復合材料零件制造商越來越多地采用激光清洗系統來清潔生產模具，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。

復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制成。傳統上采用手工打磨、噴砂或化學清洗，但這些方法存在固有缺陷。例如研磨清洗會產生粉塵和揮發物，影響員工健康，并可能導致模具表面退化、過早磨損和殘留物積聚。而噴砂或化學清洗屬于強腐蝕性工藝，長期使用會損傷模具并改變其形狀。

應用于復合材料制造的龍門式激光清洗系統

激光清洗采用高能脈沖激光精確去除樹脂、生產殘留、脫模劑、氧化物、油污等物質。該技術能確?；牟皇軗p，顯著延長模具壽命。IPG cleanLASER的合作伙伴英國Loop Technology公司專門將激光清洗與機器人及龍門系統集成，指出目前市場上已有多種滿足工業清潔需求的解決方案。例如自動激光清洗系統每小時可處理達22平方米的復雜表面大型結構，還可用于碳纖維增強塑料（CFRP）面板的粘接準備及無損檢測表面處理。

02、激光清洗基本原理

激光清洗通過燒蝕作用去除表面材料。將納秒級激光脈沖定向照射目標材料，通過精確控制波長、脈寬和能量強度等參數，使污染物升華去除而不損傷基底結構。該過程結合了熱燒蝕、光解降解和沖擊波效應。由于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。

激光清洗系統有兩種工作模式：脈沖式激光清洗機通過短脈沖進行精密清洗，適用于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銹蝕、油漆等厚涂層。

使用IPG cleanLASER激光清洗殷鋼制造的航空模具工具

03、滿足多樣化需求的清洗技術

激光清洗技術對金屬、塑料和復合材料的精準清潔能力推動了其在工業制造中的廣泛采用。此外，對高功率激光清洗系統日益增長的需求、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方案，這正是IPG cleanLASER與Loop Technology共同做出進一步發展的領域。

這種龍門式激光清洗系統是凈化大型結構的理想選擇

Loop Technology市場主管Tom Turner表示："依托在復合材料、自動化和激光清洗領域的經驗，Loop Technology正根據行業需求和技術演進持續優化其激光清洗及系統服務范圍。"

典型案例是包含激光清洗功能的FibreLINE系統。該高速自動化端到端復合材料預制解決方案通過一套末端執行器，實現了長達20米的干碳纖維層板及其他復合材料的切割、分揀、拾取、成型、放置、固結和檢測。該系統可選配自動激光清洗模塊，用于復合材料部件脫模后的模具凈化，為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

為這套系統提供激光清洗支持的是IPG cleanLASER CL系列，涵蓋12-100瓦低功率機型到處理大面積厚材料的高功率CL-1000和CL-2000。無論小型或大型模具清潔，該系列均適用，并配備廢料清除系統。例如300、500和1000瓦機型均可在30分鐘內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，避免噴砂等傳統方法可能導致的模腔排氣孔堵塞問題。

激光清洗作為一項動態快速發展的技術，正被全球制造商日益廣泛應用。其優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高效率。特別是在復合材料制造中，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污染物，保留模具的底層結構，使工具可重復使用多次，顯著提升生產周期效率。