【接上期】
2 激光技术在轮胎行业的主要应用
2.6 激光蚀刻
激光蚀刻与激光3D打印正好相反，属于减材制造方式。激光蚀刻是用分层软件对CAD生成的三维实体模型进行由表及里的分层、每个薄层断面轮廓的二维数据用于驱动控制激光束去除断面中不需要部分的材料，剩余部分形成所需形状的薄层，逐层去除不需要的薄层材料，剩余部分积累形成所需立体浮雕结构。
激光蚀刻在轮胎行业的应用主要集中于轮胎模具的加工方面。比如在模具侧板雕刻出亚微米级的精细多重光线反射结构可在轮胎侧面形成精美的高对比度图案或呈现出天鹅绒般的幻彩质地。激光还可以在模具表面蚀刻出排气缝隙和凹槽，实现新的排气结构。模具活字块的雕刻也是激光蚀刻的应用之一。
利用激光蚀刻也可去除标签中间层的涂层形成镂空来制作各种轮胎ID标签。在轮胎校正过程中，可以使用激光直接蚀刻逐步去除轮胎上造成不平衡的部位处的材料实现均匀性修磨校正。
2.7 激光探测
此处的激光探测主要是指对一定空间范围内物体的有无进行判定。激光器发射一束激光束遇物体后漫反射至光电接收器件，产生信号输出。激光探测传感器通常用于生产流水线或设备运动机构中控制相应动作的开始或停止。
在轮胎行业中，激光探测的应用场景主要是各轮胎部件在各工序的自动裁切、传送、存储过程中的控制，轮胎自动检测中轮胎位置的确定，轮胎割须、去飞边作业检测定位，成品轮胎的传送、分拣与储运等。
2.8 激光切割
激光切割是激光加工最主要的应用之一。激光切割分为热切割和冷切割两类。激光热切割是利用高能量密度的激光束加热工件，使温度迅速上升，在非常短的时间内达到材料的沸点，材料开始汽化，形成蒸气。在蒸气喷出的同时，在材料上形成切口的过程。激光冷切割是激光束加于物体，借助高密度高能光子引发或控制材料分子链断裂或光化学反应的精密加工，常用紫外或超快激光器对超硬、易碎材料进行细微的精密切割加工。
在轮胎行业，激光切割可以用于硫化模具制造中大块零件的落料切割、模具嵌入件的精密切割和排气孔隙的加工等。激光切割也可以用于巨型轮胎帘布、静音轮胎静音绵和轮胎垫带的裁切，裁切时无刀具磨损，裁切物无机械应力变形，裁切尺寸及形状更准确。
2.9 其他典型的激光应用
可以应用于轮胎行业的激光技术还有激光扫描成像、激光焊接、激光熔覆、激光穿孔、激光扫码、激光抛光、激光热解等十数种。比如利用激光扫描成像可以在轮胎生产各工艺过程中进行生产过程的智能控制，各橡胶件、模具、成品的智能识别、测量等。利用激光焊接可以进行模具补焊修复、轮毂轮辋的拼焊和胎压传感器外壳焊接等。利用激光熔覆进行轮胎模具的表面合金化加强、制作钢丝裁断机裁刀防粘层等。利用激光热解进行废旧轮胎衍生油梯级高值化利用等。
3 轮胎行业应用激光技术展望
随着轮胎制造、应用技术的不断发展，激光技术也在不断迭代，不断进步。应用60千瓦输出功率激光器的激光切割机已经投放市场，可以切割的金属板材可以达到100mm，100千瓦的可以切割200mm厚碳钢板，有取代等离子切割、高压水切割的趋势。已有激光设备制造商在开发100千瓦的激光切割机。高功率激光可以实现更厚、更快的切割。此外激光加工也在朝着超短脉冲激光“冷加工”方向发展。采用皮秒(10-12s)、飞秒(10-15s)脉冲宽度的激光可以实现细微精密加工，甚至在物体表面构建出所需的微纳结构，实现疏水、亲水、减阻、防污、吸光、吸音等目的。这些技术可以应用到轮胎制造行业以拓展轮胎功能、提高轮胎品质。
可以探究在轮胎内表面通过激光微纳构造技术直接生成吸音结构的可能性，以代替粘贴吸音绵工艺，解决聚氨酯吸音绵因轮胎发热粘贴不牢可能脱落、甚至自燃的风险。采用飞秒激光构造技术在轮胎硫化模具表面生成纳米级、微米级图案以提高表面抗污、自清洁能力，延长模具清洗间隔时间，提高硫化设备使用效率。此外采用激光切割工艺可以制作轮胎胎面花纹。在开发轮胎新产品时根据需要切割制作胎面沟槽，避免制作昂贵的模具，缩短研发周期。
4 结束语
自工业文明诞生以来，加工技术一直在不断进化。工业加工手段从火加工时代发展到电加工时代再发展到光加工时代。激光技术的应用给传统的轮胎制造产业注入了活力。激光技术的应用解决了许多传统工艺技术不能解决的难题，为先进轮胎制造提供了有效的手段支撑。激光技术的应用可以达到降本增效、减碳降排、绿色制造的效果。结合数字技术、人工智能的应用，激光技术定会给轮胎制造带来脱胎换骨的变化。
