Текстильные материалы и ткани
Ткани (также известные как текстильные материалы) являются гибкими материалами, которые обычно изготавливаются путем сплетения волокон. Волокна могут быть натуральными, например, шерсть или хлопок, или синтетическими, например, нейлон или полиэстер. Почти все тканые материалы поддаются лазерной резке. Некоторые ткани, например, войлок и флис, поддаются лазерной гравировке и лазерной маркировке. Одной из главных областей применения тканей является декорирование. При декорировании материалы с нанесенным на тыльную сторону клеем или другие термически активируемые материалы разрезаются по форме, например, в виде логотипов, изображений, букв и номеров, а затем под горячим прессом приклеиваются к ткани. Поставщиков тканей и текстильных материалов см. в Перечне поставщиков материалов.
Типы тканей и текстильных материалов
Типы лазерной обработки
В настоящее время лазеры находят все более широкое применение в обработке материалов, от разработок новых материалов до массового производства. Во всех процессах лазерной обработки энергия лазерного луча взаимодействует с материалом и определенным образом его преобразует. Каждое преобразование (или лазерная обработка) контролируется очень точными параметрами длины волны, мощности, рабочего цикла и частоты импульсов лазерного луча. К таким процессам лазерной обработки относятся:Все материалы обладают уникальными характеристиками, которые и определяют характер взаимодействия лазера с материалом и последующие изменения материала. Наиболее широко распространенными процессами обработки текстиля и тканей являются следующие:
Лазерная резка текстиля и тканей
Энергия луча лазера CO2 легко поглощается большинством натуральных и синтетических тканей. При этом та часть ткани, на которую непосредственно попадает лазерный луч, быстро нагревается и испаряется. Если мощность лазерного луча достаточно велика, то он прорезает ткань насквозь. Большинство тканей быстро испаряются при резке лазером, поэтому края обрезов получаются ровными и гладкими с минимальной зоной теплового воздействия. В некоторых случаях лазерная резка оплавляет края среза, не давая таким образом ткани расплетаться.
Лазерная гравировка текстиля и тканей
Мощность лазерного луча CO2 можно ограничивать так, чтобы в процессе обработки луч удалял (гравировал) материал на заданную глубину. Лазерная гравировка может использоваться для создания сложных узоров и рисунков на поверхностях тканей. Лазерная гравировка является наиболее эффективным способом для нетканых материалов (например, войлока) или ворсовых тканей (например, флиса). На тканые материалы гравировка обычно не наносится, поскольку в процессе гравировки может нарушиться плетение ткани и она начнет расплетаться.
Лазерная маркировка текстиля и тканей
У некоторых тканей под воздействие луча CO2 лазера изменяется цвет или оттенок. Изменение внешнего вида поверхности без удаления материала называется «лазерная маркировка». Лазерная маркировка может использоваться для создания узоров и рисунков на поверхностях тканей.
Комбинированные процессы
Описанные выше процессы лазерной резки, гравировки и маркировки могут быть объединены без необходимости разъединения и повторного закрепления компонентов ткани.
Лазерная система тканей и текстиля, общие положения
Размер платформы — платформа должна быть достаточно большой для размещения самых больших кусков ткани, подлежащих лазерной обработке, либо должна соответствовать требованиям 4 класса лазерной безопасности для обработки более крупных деталей
Длина волны — длина волны 10,6 микрон хорошо поглощается почти всеми тканями, поэтому рекомендуется для лазерной резки, гравировки и маркировки
Мощность лазера — устанавливается в зависимости от требуемого процесса обработки. От 25 до 150 Вт (CO2 лазер) — оптимальный вариант для лазерной резки, гравировки и маркировки тканей
Линзы — оптимальным вариантом линзы общего назначения для лазерной обработки тканей и текстильных материалов являются линзы 2.0
Стол для резки — должен быть пригоден для лазерной резки тканей и текстиля
Вытяжка — должна обеспечивать достаточную скорость потока для удаления газов и частиц, образующихся в процессе работы оборудования для лазерной гравировки, резки и маркировки тканей
Устройство обдува воздухом — обеспечивает подачу струи воздуха рядом с местом работы лазера для удаления газов и частиц, образующихся в процессе лазерной резки, гравировки и маркировки тканей и текстильных материалов.
Вопросы охраны окружающей среды, здоровья и безопасности людей при лазерной обработке текстильных материалов
При взаимодействии лазера с материалом почти всегда образуются выбросы газов и/или частиц. При лазерной обработке тканей и текстильных материалов в виде отходов образуются различные летучие органические соединения (ЛОС), которые необходимо выводить из помещений наружу. В качестве альтернативы они могут сначала обрабатываться системой фильтрации, а затем выводиться во внешнюю среду. При лазерной обработке происходит горение ткани, что может стать причиной пожара. Поэтому лазерная обработка тканей всегда должна производиться под контролем.
