轮胎的生产避免不了硫化工序,而轮胎硫化工序会使模具表面附着一层主要成分为橡胶、硫化物、硅油和炭黑等污染物。当轮胎表面的花纹沉积这些污染物,就会使轮胎硫化后的质量有负面影响。因此,在轮胎制造业中轮胎模具清洗已成为十分关键的一道工序,它将直接影响轮胎成型后的质量水平。轮胎模具的激光清洗方法具有效率高、成本低、热负荷和机械负荷很小,对模具无损伤、绿色环保等优点,近几年国产高功率激光器的发展使激光器的购置成本大大降低,轮胎模具清洗工艺的工业化应用将对我国轮胎模具清洗工艺产生深远影响,也是对传统低效率高污染的清洗行业的革新。本文针对纳秒脉冲激光对铝合金轮胎模具表面污层的去除开展激光清洗实验研究,首先研究了激光工艺参数对清洗效果的影响。明确了各参数的显著程度,确定了清洗阈值为0.23J/cm~2。发现了激光对于模具表面的晶粒结构没有影响,并且建立合适的标准对损伤阈值进行判定,损伤阈值为4.07J/cm~2。激光清洗铝合金轮胎污层的工艺范围为1.3-4.1J/cm~2,其清洗表面的粗糙度为0.77-0.87μm,最高的清洗效率为3.24m~2/h。为了揭示激光去除铝合金轮胎模具表面污层的去除机理,通过高速摄像仪分析了激光清洗轮胎模具污层的物理现象,发现在100W,30KHz时会出现燃烧现象,同一功率下随着频率的增大飞溅物数量越多,等离子体羽辉的尺寸与单脉冲能量呈现正相关。为了解释物理现象变化的规律,利用COMSOL软件进行了轮胎模具脉冲激光清洗数值模拟,分析了温度场分布,研究了不同功率下脉冲频率对温度的影响,结合应力场的模拟结果,证明了激光去除轮胎模具污层的机理主要是烧蚀机理和和热振动机理,其中烧蚀机理起主要作用。最后,根据试验总结的规律,建立了一套评定铝合金轮胎模具激光清洗质量的标准,并依据质量评定标准为数据库的做了数据准备。通过ACCESS和Visual Basic语言建立了一套激光清洗的数据库架构,采用python对已有的数据库试验数据进行处理,为工艺参数智能推荐系统提供数据支撑,在数据库各功能完善后,完成对数据库的封装。