在橡胶和聚合物注塑行业的众多客户的要求下，瑞普（Rep）与激光专业合作伙伴拉塞莱克（Laselec）合作开发了一种称为MLC 500的激光技术机器，专门用于工业零件和注射及压缩模具的清洗。
模具的清洗在过去习惯采用其他几种方法，包括超声波清洗、喷射清洗和便携式激光清洗，各有其独特的优缺点。
超声波清洗是清洗设备最广泛使用的方法，因为该工艺以非侵略性的方式去除不想要的材料。然而，此法费用非常高且污染大。它需要使用化学添加剂(抗油脂剂、浓缩洗涤剂、抗腐蚀剂、脱氧剂等)。这种方法给工人健康和环境带来了风险，使该方法相当昂贵。
使用超声波清洗也会对客户的生产造成负面影响，因为该工艺耗时，清洗时需要拆卸一些模具。此外，这个过程仅能用于已冷却的模具。只有在模具冷却、清洗、再次加热后才能重新启动新一轮的生产。
喷射清洗需要使用几种不同的材料(砂、塑料球、干冰)，这些材料用于喷射到一个注射模具中以实现清洗。这个过程的初始成本看似很低，但它需要耗费大量昂贵且难以储存的消耗品。
这种技术操作缓慢，且也与超声波清洗类似，只适用于冷却的模具。该设备是手动操作的，使劳动力成本昂贵。最新的喷射技术使用不是磨料的干冰。然而，长期使用干冰会导致模具的氧化。这个过程也非常嘈杂 (超过105分贝)，需要使用听觉保护装置。
便携式激光清洗需要对操作员实施人身保护，同时也要对清洗的区域进行保护。操作员和所有其他接近清洗区域的人都有风险。该设备是手动操作，导致较高的劳动力成本。使用便携式激光不允许持续扫描被清洗区域，且在激光和接触面间会有一些区域遗漏。
激光清洗原理
激光清洗是一种只清理污染物的无损处理方法，本体物质不会降解。当光束撞击被清洗的材料时，它会产生一个高度压缩的等离子体，通过产生冲击波来松脱污垢。这个突然膨胀的体积会逐出污染物。快速脉冲(10 ns)防止发生热影响(图1)。
图1、激光光束撞击
激光束由可移动的旋转头和平面镜提供，允许最大反射1064毫微米。清洗头沿两个轴移动。清洗头可以沿X轴移动575毫米和沿Y轴移动420毫米。在旋转头上，光束被重定向到模具(Z轴)。可移动头允许激光束在Z轴附近约为15°角范围到达模具(图2)。
图2、激光旋转头的原理
激光清洗可以使用不同的清洗方法，具体取决于模具类型和污垢水平。如图3所示,清洗模式如下:
图3、不同的清洗方法
● 旋转清洗，光束可在所有方向清洁
● 固定头清洗，以预先设定的方向固定位置清洁
● 沿着轨迹清洁: 清洁头的方向跟随轨迹，是槽底部或两侧理想的精确清洗MLC 500特性包括以下内容 (图4)：
图4、MLC 500清洗机的操作原理
● 安全级1类的激光器在一个封闭的外壳中，没有化学添加剂，没有喷射风险，使其能够让操作员安全地接近机器工作
● 基于DXF文件的激光路径预编程(CAD绘图)
● 12.1英寸控制屏
● 电功率: 20A,电压/频率取决于不同国家与地区
● 符合CE和FDA标准
● 最大模具尺寸: 690毫米×505毫米×150毫米(L×W×H)/27.16英寸×19.88英寸×5.90英寸
● 最大可用清洁面积: 575毫米×410毫米/22.63英寸×16.14英寸
● 最大模具重量: 180kg/396磅
● 移动式机器，安装有脚轮
● 冷却单元选择
激光清洗实例
激光清洗可用于清洁模具上的橡胶和气体污垢，可去除脱模剂污垢，还能去除模具的锈蚀而不破坏模具表面。
要考虑的工艺参数是清洗方法、激光功率和激光位移速度。在图5的示例中显示了产生干净模具的条件。
金属/橡胶组合件模具-八腔:
● 模具510×630mm
● 钢：不锈钢
● 污垢类型: 橡胶＋脱模剂污垢
● 清洗方法: 旋转清洗
● 激光速度：50毫米/秒
● 激光功率：13W
● 清洗整个腔板的时间:11分钟 (每个半腔为40秒)
结论
激光清洗使用MLC 500机提供快速、安全和生态友好的解决方案，快速回报的模具清洁投资，具有以下优势：
● 降低营运成本
﹣无耗材
﹣自动循环，减少人力
● 减少了生产期间的停机时间
﹣无需冷却和重新加热模具
﹣允许规划一个更快的周期，只清理一些专用区域和污垢区域，并可随后累积出时间来完全清洗模具
● 减少安装费用
﹣无化学材料需处理，无需安全保护
﹣安静，因此没有必要进行防噪音保护
﹣紧凑、可移动、低占地空间要求
上面所示的MLC 500特性表明了目前对可清洗模具的尺寸和重量的限制。现正在与Laselec进行合作，以克服这些限制，实现未来能清洗更大更重的模具。
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