1. はじめに
現代の製造業に不可欠なツールである金型は、金属鋳造、プラスチック射出成形、ゴム圧縮成形、ガラス成形など、幅広い用途で使用されています。しかし、長期間の使用により、金型は高温にさらされ、材料との繰り返し接触により、油カス、酸化物、焼けたポリマー、カーボン堆積物、離型剤の残留物、腐食層などの汚染が発生します。これらの汚染物質を効率的に除去しないと、製品の欠陥、寸法のずれ、表面品質の問題を引き起こしたり、金型の摩耗を加速させたりします。
サンドブラスト、手作業による化学洗浄、ドライアイスブラストなどの従来の金型洗浄方法は、基材の損傷、残留汚染、高いダウンタイムコスト、環境負荷などの欠点があります。近年、レーザー洗浄は、金型業界において、効率的、精密、非接触の表面処理技術として登場し、明確な利点を提供しています。
2. 技術原理 レーザー洗浄
レーザー洗浄は、金型表面に焦点を当てた高エネルギーレーザービームを利用します。汚染物質はレーザーエネルギーを吸収し、蒸発、熱分解、または脆性剥離を起こしますが、金属基材は高い反射率と熱伝導率のため影響を受けません。このプロセスは、化学添加物を必要とせず、機械的摩耗も引き起こさないため、純粋な物理的洗浄アプローチです。
主な特徴は次のとおりです:
選択的除去：汚染物質はエネルギーを吸収し、基材はそれを反射します
瞬間的な作用：層は急速に分解され、剥離します
高精度：ビームスポットはミクロンレベルの直径に達することができます
二次汚染なし：残留物は主に粉塵または収集可能な粒子です
3. 金型業界における利点
(1) 基材の損傷なし、寸法の影響なし
金型は、寸法公差、表面粗さ、およびテクスチャの完全性について厳格な管理が必要です。レーザー洗浄は、次のような非接触熱処理プロセスです:
サンドブラストメディアによる摩耗を回避
溶剤や酸による化学腐食を防止
表面のテクスチャと微細構造を維持
したがって、精密金型、鏡面研磨金型、およびコーティング金型に適しています。
(2) 化学薬品不要、より環境に優しい
従来の化学洗浄では、金型を腐食させ、廃水処理を必要とする溶剤や酸性またはアルカリ性の溶液を使用します。レーザー洗浄は以下を提供します:
化学消耗品なし
揮発性有機化合物（VOC）なし
廃棄物の排出を最小限に抑える
抽出システムを介して粉塵を除去可能
食品包装金型や医療グレード金型など、環境規制とグリーン製造基準に準拠しています。
(3) オンライン洗浄、ダウンタイムの削減
従来の洗浄では、金型の分解、冷却、移動、浸漬が必要になることが多く、かなりのダウンタイムが発生します。レーザー洗浄は以下を可能にします:
金型を取り外さずに局所的なオンライン洗浄
熱的影響を最小限に抑え、冷却時間の延長なし
生産回復の高速化、アイドルコストの削減
これは、離型剤が繰り返しサイクル中に炭化する傾向がある射出成形に特に有効です。
(4) 安定した再現性のある洗浄結果
レーザーパラメータ（パルスエネルギー、周波数、スキャン速度、スポットサイズ）は調整可能であり、一貫した工業的性能を可能にします:
死角のない徹底的な洗浄
オペレーターのスキルに依存しない再現性のある結果
筋、黒点、ガス痕などの欠陥の排除
金型の均一性と最終製品の外観品質を向上させます。
(5) 金型タイプ全体での幅広い適用性
レーザー洗浄は、以下を含む金型上のさまざまなタイプの汚染物質に対応できます:
射出成形金型：焼けたポリマー、離型剤の残留物
ゴム金型：加硫炭素層
ダイカスト金型：酸化物、潤滑剤
プレス金型：錆と酸化物層
対応可能な金型材料には、工具鋼、アルミニウム合金、クロムメッキ表面、窒化表面などがあり、自動車、3C電子機器、医療、食品包装、家電などの業界をカバーしています。
4. 結論
非破壊的、環境に優しく、自動化され、高効率という特徴を持つレーザー洗浄は、従来の金型洗浄プロセスに取って代わる、ますます好ましい技術になりつつあります。設備コストが低下し、インテリジェント制御システムが成熟するにつれて、その適用範囲は拡大し続け、メーカーに、より信頼性が高く、経済的で、持続可能な表面処理ソリューションを提供します。