Procesar Viton® usando la tecnología de procesamiento digital de materiales mediante láser (DLMP®)
El Viton® es una clase de fluoroelastómeros termoendurecidos desarrollados por DuPont Performance Elastomers. Las resinas de Viton están compuestas de dos o más fluoropolímeros. En total, hay cuatro familias básicas de Viton:
Viton A Copolímero de hexafluoropropileno (HFP) y fluoruro de vinilideno (VDF o VF2)
Viton B Terpolímero de HFP, VF2 y tetrafluoroetileno (TFE)
Viton F Terpolímero de HFP, VF2 y TFE
Grados especiales, incluyendo GLT, ETP y GFLT Típicamente incluyen una combinación de etileno, TFE y éter de perfluorometilvinilo (PMVE) para una resistencia química mejorada.
La característica más notable del Viton es su resistencia a elevadas temperaturas, químicos, oxidación atmosférica y exposición solar. Debido a estas propiedades, el Viton es adecuado para su uso en aplicaciones aeroespaciales, automotrices, químicas e hidráulicas exigentes. Viton está disponible en forma de láminas, tubos y cordones, y es de color negro.
Nombres químicos N/D: La química depende del grado de FKM
Fabricantes diversos
El Viton y la tecnología DLMP®
Las propiedades materiales del Viton, principalmente la resistencia al calor y oxidación, lo hacen altamente compatible con la tecnología de procesamiento 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 Viton son la ablación y modificación del material. El diagrama a continuación ilustra los efectos y procesos posibles con base en las interacciones especiales entre la energía láser y el Viton. En el caso del Viton, se pueden aplicar procesos de corte, grabado y marcado láser. La energía láser puede extraer el material para cortar, grabar o marcar, 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.
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 Viton es un material que tiene una absorción excelente de la energía láser de CO2 (longitud de onda = 10,6 μm). Cuando el Viton absorbe energía láser, rápidamente convierte la energía óptica en vibraciones moleculares (calor). Con suficiente calor, el Viton sufre de degradación térmica, 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 y un fino polvo negro. Se emplean exclusivamente láseres CO2 para la ablación láser del Viton.
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 Viton puede ser cortado con un alto grado de precisión. Los bordes que resultan de cortar el Viton con láser son suaves y sin la decoloración algunas veces asociada con los procesos térmicos. El corte láser del Viton producirá un fino polvo negro que puede limpiarse fácilmente con una solución detergente acuosa. La capacidad básica que se muestra en el ejemplo se puede ampliar a casi cualquier forma, incluso cortes complejos y muy cercanos.
Corte láser de forma gruesa de 0,125” en Viton
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, fotografías e información, como textos y números. Este ejemplo muestra cómo la energía láser puede ser controlada para remover material hasta una profundidad controlada. El Viton puede ser grabado sin decoloración o fusión significativa. Como con el corte, el grabado láser del Viton producirá un fino polvo negro que puede limpiarse con una solución detergente acuosa.
Canal de 0,04" grabado con láser en Viton
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 con profundidad en Viton
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 Viton 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 de color marrón claro. Este proceso, en ocasiones llamado blanqueado o espumado, no deja residuos ni polvo.
Marcado láser (Superficie)
Se puede marcar la superficie del Viton 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. Aunque no tiene marca particularmente brillante, este proceso es suficiente para la creación de información legible por humanos y máquinas.
Número de serie marcado en la superficie del Viton usando un láser de fibra
Procesos combinados
Se pueden aplicar múltiples procesos al Viton sin tener que mover o reajustar el material. Este ejemplo demuestra cómo se pueden combinar procesos para cortar Viton de una lámina estándar, grabar un canal y marcar en superficie un número de serie en el material. El grabado y marcado se hacen típicamente antes del corte en los procesos combinados.
Superficie de Viton cortada, grabada y marcada en superficie con láser
Consideraciones de salud, seguridad y ambiente
Las interacciones del láser con el material casi siempre crean emanaciones gaseosas o particuladas. Debido a su compleja química de polímero, el procesamiento mediante láser de Viton usando un láser CO2 produce una amplia variedad de gases que contienen flúor. Más notablemente, esta emanación contiene fluoruro de carbonilo y fluoruro de hidrógeno. Estos gases y partículas deben ser conducidos 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 Viton 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 Viton siempre debe ser supervisado.
