타이어 금형의 레이저 온라인 클리닝 성공 사례

타이어 산업에서 제품 외관 품질에 대한 요구가 점차 증가함에 따라, 사ンド블라스트 및 액체 이산화탄소 청소와 같은 전통적인 금형 청소 방법들은 불충분한 청소 결과, 높은 소음, 그리고 고가의 소모품 등 한계를 보이고 있습니다. 이 산업은 더 효율적이고 깨끗한 금형 청소 솔루션이 필요합니다 .

레이저 청소 기술은 타이어 가황 생산 라인에서 직접 금형을 온도를 유지한 채로 청소할 수 있게 해줍니다. 이는 금형의 분리, 이동 및 재가열로 인한 다운타임을大幅히 줄여주며, 현대 타이어 제조에 있어 이상적인 청소 방법입니다. 이는 타이어 금형 관리의 새로운 표준이 될 것입니다.

1. 타이어 금형 청소 기술의 개발

타이어 제조업체들이 더 나은 표면 미관과 고급 금형 설계를 추구함에 따라, 타이어 금형 자체도 크게 발전하고 있습니다:

• 소재 발전 : 열 전도율이 높고 가볍으며 가공이 용이하고 내구성이 뛰어난 알루미늄 금형은 점차 전통적인 강제 금형을 대체하고 있습니다. 그러나 알루미늄은 부드럽고 변형되기 쉬워 더욱 섬세한 유지보수가 필요합니다.

• 설계 의 복잡성 : 저전력 주행 저항, 향상된 성능 및 프리미엄 시각적 효과를 달성하기 위해 몰드 패턴이 단순한 수직 블록에서 복잡한 크로스 디자인으로 변화했습니다. 패턴 블록은 더 작아지고 분할되어 청소가 어려워졌습니다.

• 벨벳 사이드월 타이어 : 프리미엄 벨벳 사이드월 타이어는 스웨이드와 같은 마감 처리와 매우 미세한 질감을 가지고 있습니다. 표준 사이드월 패턴의 최소 간격이 0.50mm인 반면, 벨벳 몰드는 0.17mm의 좁은 간격을 가지며 이는 청소 난이도를 크게 증가시킵니다.

• 스프링형 통기 슬리브 : 스프링 로드된 통기 슬리브를 사용하는 새로운 몰드(고무 포스트 슬리브 대비)는 30% 더 많은 통기 구멍과 더 복잡한 구조를 특징으로 합니다. 샌드블라스팅은 이러한 미세한 통기 구멍을 자주 막히게 하여 부적합한 방법입니다.

이러한 발전들은 더 높은 성능의 청소 방법을 요구합니다. 아래는 주요 몰드 청소 기술의 비교입니다.

2. 몰드 청소 방법 비교 분석

1) 샌드블라스팅

사ンド 블라스팅은 압축 공기를 사용해 플라스틱 또는 유리 구슬을 금형 표면에 발사하는 방식입니다. 과거에 단순한 패턴의 스틸 금형이 일반적이었을 때 널리 사용되었습니다.

단점 :

• 금형 분해, 재가열 및 재정렬이 필요하여 8~12시간이 낭비되고 기계 가동률이 감소합니다.

• 반복적인 제거는 금형과 기계의 정렬을 손상시킬 수 있으며 추가적인 금형 보유가 필요할 수 있습니다.

• 부드러운 알루미늄 금형과 복잡한 질감을 손상시킵니다.

• 먼지 오염을 발생시키고 직업적 건강 위험을 초래합니다. 산둥 성 등의 환경 규정에서는 이미 사ンド 블라스팅 장비의 사용을 단계적으로 중단하고 있습니다.

2) 드라이아이스 청소

드라이아이스 입자를 뜨거운 금형에 발사합니다. 극도로 낮은 온도(-78.5°C)로 인해 오염물이 얼어 부서지고, 가스의 갑작스러운 팽창(부피 800배)으로 오염물이 제거됩니다.

장점 :

• 분해와 사전 가열 지연 없이 2시간 내로 현장에서 청소가 가능합니다.

• 금형 마모를 줄이고 생산 가동 시간을 증가시킵니다.

제한 사항 :

• 깊거나 세밀한 홈에는 효과가 다소 떨어집니다.

• 소음이 큼 (80-90 dB), 작업 환경을 열악하게 만듦.

• 뜨거운 금형과의 밀접한 접촉으로 화상 위험이 증가함.

3) 레이저 청소

레이저 청소는 고주파, 고에너지 레이저 펄스를 사용하여 표면 오염물질을 즉시 기화시키거나 제거합니다.

주요 이점 :

• 비마모성, 비접촉식, 열 손상 없음.

• 금형 표면을 그대로 유지—연약한 알루미늄 금형 및 복잡한 패턴에 이상적임.

• 먼지나 소음 오염이 없음.

• 제조업계에서 ‘미용사’로 널리 알려짐.

전통적으로, 레이저 청소 금형을 분해해야 하는 오프라인 응용에 제한되었음. 그러나 자동화와 산업용 비전 시스템의 발전으로 인해 온라인 레이저 청소 실시간, 현장에서의 금형 유지보수.

현대 레이저 청소 로봇은 3D 비전을 사용하여 금형 기하학을 스캔하고 최적의 청소 경로와 각도를 계산하며, 여섯 축 로봇 암을 통해 완전한 360° 청소를 수행합니다. 이 혁신은 효율성을 향상시키고 인건비를 줄이며 기계-금형 정렬을 유지합니다.

표 1: 금형 청소 방법의 장단점 비교 (2세트 전체 스틸 금형)

3. 온라인 레이저 청소 뜨거운 금형을 위한: 새로운 솔루션

온라인 레이저 청소는 금형을 유황화 기계에서 제거할 필요를 없애주어 다운타임을 크게 단축하고 생산성을 향상시킵니다. 현재 이 목적을 위해 가장 성숙한 방법은 건조 얼음 청소이지만, 그 문제점들—작업자 안전, 소음, 소모품 비용, 오염—은 점점 더 심각해지고 있습니다.

이는 점차적으로 관심을 끌고 있습니다. 뜨거운 금형에 대한 레이저 청소 , 초점은:

• 시스템 호환성 : 금형과 유황화 기계는 크게 다릅니다—리프트-번역, 리프트-회전, 패닝, 표면 장착형 기계, 전/후 로봇 암—all은 자동화 시스템에 대한 공간 및 배치 문제를 제기합니다.

• 복잡한 기하학적 도달성의 레이저 : 타이어 홈이 점점 더 복잡해짐에 따라 (리브 패턴, 홈, 사이프, 사각 또는 원형 측벽), 각 윤곽에 도달하고 이를 레이저로 청소하는 것은 중요한 기술적 장애물이 됩니다.