为了探究激光清洗工艺对铝合金轮胎模具表面性能的影响, 采用平均功率500 W的全固态激光器作为清洗光源, 在激光峰值功率密度约为5.3 J/cm2时, 研究激光清洗前后铝合金轮胎模具表面宏观形貌、微观形貌、疏水性、表面元素含量及残余应力的变化。结果表明, 激光清洗后表面粗糙度达到Ra0.2相比未清洗表面降低83.3％; 激光清洗后提高模具表面疏水性, 水接触角可达116.6°, 表面能低至12.9 mN/m; 经过激光清洗后表面碳元素含量下降, 由清洗前23.91%降为4.07%; 激光清洗使模具表面应力状态由压应力变为拉应力。此结果为激光清洗在铝合金轮胎模具清洗的实际应用提供了参考。

为了获得激光清洗轮胎模具的工艺参量, 采用自主研制的平均功率达250W的脉冲式YAG激光清洗设备开展了轮胎模具激光清洗实验研究。取得了不同激光参量对轮胎模具清洗效果的实验数据, 并研究了激光峰值功率、能量密度等参量与轮胎模具清洗速度、清洗效果的关系。结果表明, 清洗轮胎模具脉冲YAG激光比CO2激光更高效; 轮胎模具清洗的激光能量密度阈值约为250mJ/mm2, 提高激光峰值功率和平均功率能提高清洗速度和清洁效果。此结果为激光清洗设备的研究提供了参考。