Elastomere
Elastomere sind organische Werkstoffe, die durch ihre Fähigkeit gekennzeichnet sind, sich zu verformen und dann in ihre ursprüngliche Form zurückzukehren. Natürliche Elastomere wurden über Jahrhunderte hinweg von Bäumen geerntet und wurden für Anwendungen, angefangen von Radiergummis bis hin zu Autoreifen, genutzt. In den letzten hundert Jahren wurden viele synthetische Elastomere entwickelt. Die synthetischen Elastomere sind konzipiert, um bestimmte Anforderungen, wie Verschleißfestigkeit oder chemische Verträglichkeit, zu erfüllen. Laserschneiden und Lasergravieren sind übliche Bearbeitungsverfahren für Elastomere. Lasermarkieren ist weniger gebräuchlich. Besuchen Sie unsere Liste der Materiallieferanten, um Anbieter von Elastomeren zu finden.
Arten von Elastomeren
- EPDM-Gummi
- Latex-Gummi
- Geruchsarmer Laser-Gummi
- Naturalgummi
- Neopren™-Gummi
- Nitril-Gummi
- Photopolymere
- Polyethylen-Gummi
- Polyurethan-Gummi
- SBR-Gummi
- Silikon-Gummi
- Viton®
Arten von Bearbeitungsverfahren mit Laser
Laser spielen bei der Materialbearbeitung eine immer größere Rolle, angefangen von der Entwicklung neuer Produkte bis hin zur großvolumigen Fertigung. Bei sämtlichen Laserbearbeitungsverfahren interagiert die Energie eines Laserstrahls mit einem Material, um dieses in irgendeiner Weise zu transformieren. Jede Transformation (oder jedes Laserbearbeitungsverfahren) wird durch präzise Regulierung der Wellenlänge, der Leistung, der Einschaltdauer und der Anzahl der Wiederholungen des Laserstrahls gesteuert. Diese Laserbearbeitungsverfahren umfassen die Folgenden:Alle Materialien weisen einzigartige Eigenschaften auf, die bestimmen, wie der Laserstrahl auf diese einwirkt und folglich das Material verändert. Die häufigsten Bearbeitungsverfahren für Elastomere sind die Folgenden:
Laserschneiden von Elastomeren
Die Energie eines CO2-Laserstrahls wird von den meisten Elastomeren problemlos absorbiert; das Material, das sich direkt im Laserstrahlpfad befindet, erwärmt rasch und verdampft. Falls die Laserleistung ausreichend hoch ist, schneidet der Laserstrahl vollständig durch das Material. Die meisten Elastomere verdampfen rasch, wenn sie mit einem Laser geschnitten werden, und weisen glatte und gerade Schnittkanten mit einer minimalen Wärmeeinflusszone auf.
Lasergravieren von Elastomeren
Die Leistung des CO2-Laserstrahls kann begrenzt werden, damit er Material bis zu einer bestimmten Tiefe abträgt (graviert). Das Bearbeitungsverfahren des Lasergravierens kann dazu genutzt werden, auf der Oberfläche des Elastomers komplexe Muster und Designs zu erzeugen.
Lasermarkieren von Elastomeren
Bei einigen Elastomeren, wie Silikon, kann ein Faserlaser eingesetzt werden, um eine sichtbare Markierung ohne Abtrag von Material zu erzielen. Die Markierung ist jedoch blass. Deshalb wird das Bearbeitungsverfahren des Lasergravierens häufiger verwendet, um eine Teilenummer oder eine sonstige Kennzeichnung auf Elastomere aufzubringen.
Kombinierte Bearbeitungsverfahren
Die vorstehend beschriebenen Bearbeitungsverfahren des Laserschneidens und Lasergravierens können miteinander kombiniert werden, ohne das Elastomer bewegen oder neu einspannen zu müssen.
Allgemeine Erwägungen zu Lasersystemen und Elastomeren
Plattformgröße – Muss groß genug sein, um die größten Elastomerteile aufzunehmen, die laserbearbeitet werden oder mit der Funktionalität der Klasse 4 ausgerüstet sein, um größere Teile bearbeiten zu können.
Wellenlänge – Die 10,6 µm Wellenlänge wird von nahezu allen Elastomeren gut absorbiert und wird für das Laserschneiden, Lasergravieren und Lasermarkieren empfohlen.
Laserleistung – Muss auf Grundlage der gewählten Bearbeitungsverfahren bestimmt werden. 50 bis 150 Watt (CO2-Laser) sind für Laserschneiden und Lasergravieren am besten geeignet. Weniger als 50 Watt führt zu niedriger Produktivität. Eine höhere Laserleistung führt zu schnellerem Laserschneiden und Lasergravieren.
Linse – Eine 2,0-Linse ist die beste und gebräuchlichste Linse für die Laser-Materialbearbeitung von Elastomeren.
Absaugung – Muss ausreichend Luftstrom aufweisen, um die während der Laserbearbeitung von Elastomeren entstehenden Gase und Partikel aus den Laserschneid-, Lasergravier- und Lasermarkieranlagen abzuführen.
Luftzublasung – Liefert nahe dem Brennpunkt des Laserstrahls Luft und hilft, die während des Laserschneidens und -gravierens von Elastomeren erzeugten Gase und Partikel abzuleiten .
Erwägungen zu Umwelt, Gesundheit und Sicherheit bei der Laser-Materialbearbeitung von Elastomeren
Interaktionen zwischen Laser und Material erzeugen fast immer gasförmige Ableitungen und/oder Partikel. Die Ableitungen bzw. Abströmungen vom Laserschneiden und Lasergravieren von Elastomeren umfassen verschiedene flüchtige organische Verbindungen (Volatile Organic Compounds, VOCs) und sollten in eine äußere Umgebung abgeführt werden. Alternativ können sie zuerst in einer Filteranlage behandelt und dann in die äußere Umgebung abgeführt werden. Die Verbrennung von Elastomeren liegt in der Natur der Laserbearbeitung und kann offene Flammen hervorbringen. Deshalb sollte die Laser-Materialbearbeitung von Elastomeren stets unter Aufsicht erfolgen.
