在復合材料制造領域，模具是生產高質量零件的核心工具。然而，模具的高效清潔一直是行業(yè)痛點——傳統(tǒng)方法不僅效率低下，還可能損害模具性能、威脅工人健康，甚至造成環(huán)境污染。隨著激光清洗技術的成熟與普及，這一局面正在被顛覆。通過高精度、非接觸式的清潔方式，激光技術不僅大幅提升了生產效率，還推動了制造業(yè)向更可持續(xù)的方向轉型。

龍門激光清洗系統(tǒng)是理想的凈化大型結構。

?一、傳統(tǒng)清潔之困：成本、效率與安全的失衡?

復合材料模具因材料和幾何復雜性（如鋼、鋁等），清潔難度極高。傳統(tǒng)清潔方式存在顯著短板：

?手動研磨?：產生粉塵和有害揮發(fā)物，長期危害工人呼吸健康；反復摩擦易導致模具表面磨損變形，縮短使用壽命。

?介質噴砂?：高速顆粒沖擊雖能去除頑固殘留，但可能改變模具尺寸精度，且需頻繁處理廢棄磨料，增加成本。

?化學清洗?：腐蝕性溶劑雖高效，卻存在泄漏風險，需嚴格管控化學品存儲與廢液處理，環(huán)保壓力巨大。

這些方法不僅維護成本高昂，還可能因清潔不徹底而導致產品缺陷。據(jù)統(tǒng)計，模具過早失效的案例中，約30%與不當清潔直接相關。

?與傳統(tǒng)清潔方式相比激光清洗擁有精準、高效與可持續(xù)等優(yōu)點?。激光清洗技術的核心在于“選擇性燒蝕”：通過調節(jié)波長、脈沖能量等參數(shù)，僅剝離目標污染物（如樹脂、脫模劑、氧化物），而對基材無損。其優(yōu)勢體現(xiàn)在多個維度：

效率革命?：自動激光系統(tǒng)可處理復雜曲面，清潔速度高達22平方米/小時，遠超人工效率。

?零損傷操作?：納秒級脈沖（10??秒）避免熱傳導，確保模具幾何精度與表面完整性，延長壽命30%以上。

?環(huán)保安全?：根據(jù)實驗室數(shù)據(jù)，無化學試劑、無二次污染，可減少90%的廢棄物，同時消除工人暴露于有害環(huán)境的風險。

?多功能性?：既可清潔模具，也可用于碳纖維復合材料（CFRP）粘接前的表面處理，或為無損檢測（NDT）提供高潔凈度基底。

有行業(yè)專家指出，激光清洗的“按需定制”特性使其適配不同場景：脈沖模式適合精密薄膜去除，連續(xù)波模式則擅長重污垢剝離（如銹跡、油漆）。

?二、技術演進：從實驗室突破到工業(yè)級應用?

由Invar制成的航空航天模具激光清洗機

激光清洗的發(fā)展歷程折射出技術迭代與產業(yè)需求的深度耦合：上世界六十年代，首臺紅寶石激光器誕生。1972年?，科學家約翰·阿斯穆斯意外發(fā)現(xiàn)脈沖激光的清潔潛力，開啟文化遺產修復領域的早期應用。上世紀九十年代CO?激光器與Nd:YAG激光器進入工業(yè)界，但因體積龐大、能耗高，應用受限。21世紀?：光纖激光器崛起——鐿、鉺摻雜的光纖設計兼具高效能與緊湊性，成為主流選擇。例如，Loop Technology的連續(xù)光纖激光系統(tǒng)可處理船舶巨型結構，而脈沖光纖激光器則用于電子元件精密清潔。當前，激光清洗設備已形成完整譜系：從手持式便攜工具到集成機器人或龍門系統(tǒng)的全自動產線，覆蓋從實驗室到重工業(yè)的全場景需求。

?三、案例實踐：Loop Technology的創(chuàng)新路徑?

用于復合材料制造的龍門激光清洗系統(tǒng)。來源：Loop Technology

作為激光清洗與自動化集成的領軍企業(yè)，英國Loop Technology的解決方案體現(xiàn)了技術落地的三大方向：

全流程自動化?：其FibreLINE系統(tǒng)整合激光清洗、碳纖維鋪層與檢測功能，支持20米長模具的“脫模-清潔-再生產”無縫銜接，將模具周轉效率提升40%。

?混合加工技術?：CleanLASER系列結合不同激光模式，靈活應對從微米級殘留清除到毫米級涂層剝離的任務。

?智能化升級?：通過實時監(jiān)測清潔效果（如光譜分析），動態(tài)調整參數(shù)，確保工藝一致性。

該公司營銷主管Tom Turner強調：“未來，激光清洗將深度融入數(shù)字孿生與物聯(lián)網平臺，進一步推動復合材料制造的智能化和綠色化。”

?四、未來展望：邁向零浪費制造?

隨著全球對碳中和目標的追求，激光清洗技術的滲透率將持續(xù)攀升。據(jù)市場研究預測，2023-2030年，該領域年復合增長率將超過12%，其中復合材料與航空航天是核心驅動力。未來趨勢包括：

?高功率化?：開發(fā)百千瓦級激光器，滿足超大型結構（如風電葉片模具）清潔需求。

?工藝融合?：與3D打印、AI質檢等技術聯(lián)動，構建閉環(huán)制造生態(tài)。

?成本下探?：隨著光纖激光器規(guī)模化生產，設備價格有望降低50%，惠及中小企業(yè)。

激光清洗不僅是一項技術創(chuàng)新，更代表了制造業(yè)從“減損思維”到“增值思維”的轉型。通過最大化資源效率、最小化環(huán)境足跡，它正在重新定義清潔工藝的價值標準——從成本中心變?yōu)榭沙掷m(xù)競爭力的核心引擎。