Успіх у лазерній онлайн-очистці шинних форм

Зростаючі вимоги до якості зовнішнього вигляду продукції у шинній промисловості показують обмеження традиційних методів очищення форм — таких як піскове і чотиричне очищення — включаючи неоптимальні результати очищення, високий рівень шуму і дорогі витратні матеріали. Промисловості потрібно більш ефективне і чисте... рішення для очищення форм .

Лазерне очищення технологія дозволяє проводити очищення форм в місці, при потрібній температурі, напряму на лінії вулканизації шин. Це значно зменшує простої, пов'язані з розбиранням, переміщенням і перегріванням форм, що робить цей метод очищення ідеальним для сучасного виробництва шин. Він має стати новим стандартом у техніці обслуговування форм для шин.

1. Розробка технологій очищення форм для шин

З тим як виробники шин шукають покращення естетики поверхні та розробляють більш складні дизайни форм, самі форми для шин радикально змінилися:

• Покращення матеріалів : Алюмінієві форми, які гріються швидше, є легшими, простішими у обробці і більш тривалостійкими, поступово витіснюють традиційні сталеві форми. Проте алюміній є менш твердим і більш піддається деформації, що вимагає більш нежних процедур обслуговування.

• Складність конструкції : Для досягнення нижнього опору котушок, покращеної продуктивності та преміальних візуальних ефектів, форми шин змінилися від простих вертикальних блоків до складних хрестоподібних дизайнів. Блоки з рисунком стали меншими та більш фрагментованими, що збільшує складність очищення.

• Шини з бархатним боковим бортом : Високоякісні шини з бархатним боковим бортом мають сукновидне покриття з дуже мелкої текстури. У порівнянні з стандартними бортами з мінімальним розміром проміжків 0,50 мм, бархатні форми мають проміжки ширини лише 0,17 мм — що значно підвищує складність очищення.

• Рукави вентиляції з пружинним типом : Нові форми з рукавами вентиляції на пружинах (замість резинових постових рукавів) мають на 30% більше вентилей та більш складну структуру. Піскоструйна обробка часто застрячає у цих малих вентильних отворах, що робить цей метод непридатним.

Ці досягнення вимагають методів очищення з вищою продуктивністю. Ниже наведено порівняння основних технологій очищення форм.

2. Порівняльний аналіз методів очищення форм

1) Піскоструйна обробка

Пісочна стріжка використовує стиснений повітря для того, щоб запускати пластикові або скляні бусинки на поверхню форми. Цей метод широко використовувався, коли сталеві форми з простішими рисунками були поширеними.

Недоліки :

• Необхідно розбирання форми, повторне нагрівання та вирівнювання, через що втрачається 8–12 годин, що зменшує доступність машини.

• Часте зняття форми може захистити вирівнювання форми та машини та потребувати додаткового запасу форм.

• Пошкоджує м'які алюмінієві форми та складні текстури.

• Створює пилову забрудненість та представляє загрозу для охорони праці. Екологічні норми, такі як у провінції Шаньдун, вже почали виводити з експлуатації обладнання для пісочної стріжки.

2) Очищення сухим льодом

Частинки сухого льоду запускаються на гарячі форми. Екстремальний холод (-78,5°C) заморожує і розколює бруд, а швидке розширення газу (у 800 разів більше об'єму) викидає забруднення.

Переваги :

• Дозволяє очистку на місці протягом 2 годин, уникнувши необхідності розбирання та затримок при нагріванні.

• Зменшує знос форми, збільшує час роботи у режимі виробництва.

Обмеження :

• Менш ефективне для глибоких або тонких канавок.

• Шумна (80–90 дБ), створює небезпечне робоче середовище.

• Близький контакт з гарячими формами збільшує ризик опалення.

3) Лазерне очищення

Лазерна очистка використовує високочастотні, високоенергетичні лазерні імпульси, щоб миттєво парувати, евапорувати або стривчати поверхневі забруднення.

Основні переваги :

• Неабразивна, безконтактна та без термальних пошкоджень.

• Залишає поверхні форм незмінними — ідеально для м'яких алюмінієвих форм та складних узорів.

• Немає пилового чи шумового забруднення.

• Широко відома як «красуня виробництва».

Традиційно, лазерне очищення обмежувалася офлайн застосуваннями, що вимагали розбирання форм. Проте, досягнення в автоматизації та промислових системах бачення дозволили онлайн лазерна очистка —реалізоване у режимі реального часу та на місці технічне обслуговування форм.

Сучасні роботи лазерної очистки використовують 3D-бачення для сканування геометрії форм, розрахунку оптимальних шляхів та кутів очистки, а також виконання повної очистки на 360° за допомогою шестивіснових роботизованих рук. Ця інновація підвищує ефективність, зменшує витрати на працю та забезпечує вирівнювання машини та форми.

Таблиця 1: Порівняння переваг та недоліків методів очистки форм (2 комплекти повністю стальових форм)

3. Онлайн Лазерне очищення для гарячих форм: нове рішення

Онлайн лазерна очистка виcludeє необхідність видалення форм з машини для вулканизації, значно скорочуючи простої та покращуючи продуктивність. Нехай зараз метод чистки сухим льодом є найбільш вдосконаленим для цієї мети, його проблеми — безпека працівників, шум, витрати на витратні матеріали та забруднення — все частіше стають небезпечними.

Це викликало зростаючий інтерес до лазерної очистки гарячих форм на місці , зосереджуючись на:

• Сумісність систем : Форми та машини для вулканизації відрізняються значною мірою — підйом-переклад, підйом-обертання, занурені, поверхнево встановлені машини, передні/задні роботизовані руки — усе це створює просторові та композиційні виклики для автоматичних систем.

• Доступність лазера в складних геометріях : З огляду на те, що протектори шин стають більш складними (рибчасті вузорки, канавки, сипи, квадратні або круглі плечі), досягнення та очистка кожного контуру лазером стає ключевим технічним перешкоддям.