Nombres relacionados
Symalit® ECTFE, Norton® ECTFE
Halar®
Procesar Halar® usando la tecnología de procesamiento digital de materiales mediante láser (DLMP®)
Halar® es el nombre comercial del etilenclorotrifluoroetileno (ECTFE), un copolímero termoplástico de etileno y clorotrifluoroetileno. El Halar fue desarrollado y es comercializado por Solvay Specialty Polymers.
El Halar es útil para aplicaciones que requieren un alto grado de resistencia a la corrosión y permeabilidad extremadamente baja. Incluso a altas temperaturas y concentración, el Halar presenta una excelente resistencia a los ácidos, solventes, oxidantes y medios cáusticos. Adicionalmente, es resistente al calor y fuego, con propiedades deseables de aislamiento eléctrico (por ejemplo, alta resistividad y baja constante dieléctrica).
El Halar por lo general es de color blanco, pero ocasionalmente está disponible en negro. Está disponible en láminas, rodillos y tejidos de punto grueso.
Nombres químicos
Etilenclorotrifluoroetileno (más común), poli (1-cloro-1,2,2-trifluorobutano-1,4-diilo), poli (eteno-co-clorotrifluoroeteno )
Fabricantes
Solvay Specialty Polymers®, Quadrant Plastics y Saint-Gobain High Performance Films
El Halar® y la tecnología DLMP®
Las propiedades materiales del Halar, principalmente la resistencia al calor y oxidación, lo hacen altamente compatible con la tecnología de procesamiento digital de materiales mediante láser (DLMP®). La influencia de estas propiedades en los resultados del DLMP se describe en detalle en las siguientes secciones.
Los efectos de la interacción de la energía láser con el Halar son la ablación y modificación del material. En el caso del Halar, se pueden aplicar procesos de corte, grabado y marcado láser. La energía láser puede hacer una ablación del material para cortar, grabar o marcar el material, o puede cambiar las propiedades de la superficie para crear una marca visible. Cada uno de estos procesos se describen en su respectiva sección a continuación.
Documento de procesamiento de materiales mediante láser
Galería
Ablación de material
La ablación de material es un proceso físico que remueve material. El material es removido completamente desde la superficie superior hasta la inferior, o parcialmente, desde la parte superior del material hasta una profundidad determinada.
El Halar es un material que tiene una absorción excelente de la energía láser de CO2 (longitud de onda = 10,6 μm). Cuando el Halar absorbe energía láser, rápidamente convierte la energía óptica en vibraciones moleculares (calor). Con suficiente calor, el Halar rápidamente se funde y vaporiza, donde los enlaces moleculares se rompen en varios puntos de su estructura molecular. El material que está directamente en la ruta del láser es extraído, creando vapor, sin desechos ni decoloración. Principalmente se emplean los láseres CO2 para la ablación láser de Halar.
El material justo por fuera del punto focal o ruta del láser conducirá algo de calor, pero no lo suficiente para que haya ablación completa y total. A esta área con frecuencia se le llama zona afectada por el calor o HAZ. En el caso del Halar, se crea una HAZ mínima porque el Halar se funde a una temperatura alta. Las superficies adyacentes pueden soportar la temperatura conducida sin fundirse excesivamente. Como se describe en la descripción general de DLMP, los efectos del calor se pueden minimizar seleccionando la potencia adecuada para el espesor del material.
Corte láser
El corte láser es la remoción y separación completa del material, desde la superficie superior hasta la superficie inferior, a lo largo de una ruta designada.
Debido a su excelente resistencia a la temperatura, el Halar puede ser cortado con un alto grado de precisión. Los bordes que resultan de cortar el Halar con láser son suaves y sin la decoloración algunas veces asociada con los procesos térmicos. Cortar Halar con láser produce un borde suave, que no necesita más procesamiento. La capacidad básica que se muestra en el ejemplo se puede ampliar a casi cualquier forma, incluso cortes complejos y muy cercanos.
Forma de Halar cortada con láser con un espesor de 0,13” (3,3 mm)
Grabado láser
El grabado láser es el proceso mediante el cual el material es removido desde la superficie superior hasta una profundidad determinada. Esto es posible debido al control preciso de la modulación láser. Al variar continuamente la potencia láser, el grabado láser puede usarse para texturas e información, como textos y números. Este ejemplo muestra cómo la energía láser puede ser controlada para remover material hasta una profundidad controlada. El Halar puede ser grabado sin decoloración o fusión significativa.
Canal creado en Halar grabando con láser a una profundidad de 0,035” (0,89 mm)
Marcado láser (Profundidad)
Cuando se usa energía láser para producir información o identificación en un material legible por máquinas o humanos, tales como un código de barras, fecha, lote, o un número de serie o de pieza, el proceso se considera marcado láser con profundidad, o marcado de profundidad láser, aunque en esencia es grabado de material.
Número de serie marcado a profundidad en Halar con una altura de texto de 0,22” (5,59 mm)
Modificación de material
Como se describió anteriormente, los láseres CO2 de 10,6 μm son muy útiles para la remoción de material con fines de corte y grabado. Sin embargo, los láseres CO2 no son efectivos para crear contraste. Los láseres de fibra son más adecuados para este trabajo. El Halar también absorbe la energía del láser de fibra de 1,06 μm y la convierte en calor. La potencia aplicada a la superficie puede ser controlada estrictamente, para crear contraste sin remover material. La marca resultante será negra. Este proceso, en ocasiones llamado carbonización, no deja residuos ni polvo.
Marcado láser (Superficie)
Se puede marcar la superficie del Halar con un láser de fibra para inscribir información, como números, texto, códigos de barras e incluso fotografías. La marca es permanente y presenta buen contraste, haciéndola una alternativa atractiva a los métodos con tinta. Este proceso es adecuado para la creación de información legible por humanos y máquinas.
Número de serie marcado en la superficie del Halar usando un láser de fibra con una altura de texto de 0,22” (5,59 mm)
Procesos combinados
Se pueden aplicar múltiples procesos al Halar 3M™ sin tener que mover o reajustar el material. Esta imagen demuestra cómo se pueden combinar procesos para cortar Halar de una lámina estándar, grabar un canal y marcar en superficie un número de serie en el material. El orden de estos procesos puede ser controlado por el operador.
Superficie de Halar cortada, grabada y marcada en superficie; espesor: 0,13” (3,30 mm), profundidad de grabado: 0,035” (0,89 mm), altura del texto: 0,22” (5,59 mm)
Consideraciones de salud, seguridad y ambiente
Las interacciones del láser con el material casi siempre crearán emanaciones gaseosas o particuladas. Debido a su compleja química de polímero, el procesamiento mediante láser de Halar usando un láser CO2 produce una amplia variedad de gases que contienen flúor y cloro. Más notablemente, esta emanación contiene ácido clorhídrico y fluoruro de hidrógeno. Estos gases y partículas deben ser conducidas al ambiente exterior de conformidad con las reglamentaciones gubernamentales. Alternativamente, las emanaciones pueden ser tratadas primero con un sistema de filtrado y luego conducidas al ambiente exterior. El Halar es resistente a altas temperaturas, pero puede tener reacciones exotérmicas si se le proporciona suficiente energía láser. Por lo tanto, el procesamiento mediante láser del Halar siempre debe ser supervisado.
