Эластомеры
Эластомеры — это органические материалы, отличающиеся способностью деформироваться и вновь приобретать свою первоначальную форму. Натуральные эластомеры в течение столетий собирались в виде смолы деревьев и использовались в самых разных областях: от производства ластиков для карандашей до автомобильных шин. В течение последних ста лет было разработано множество синтетических эластомеров. Синтетические эластомеры создавались с заданными свойствами, такими как устойчивость к погодным явлениям или химическая совместимость. Применительно к эластомерам широко используются лазерная резка и гравировка. Лазерная маркировка эластомеров менее распространена. Поставщиков эластомеров см. в Перечне поставщиков материалов.
Типы эластомеров
- Резина на основе сополимера этилена, пропилена и диенового мономера (EPDM)
- Резина Латекс
- Резина с незначительным запахом для лазерной обработки
- Натуральный каучук
- Резина Neoprene™
- Нитриловая резина
- Фотополимеры
- Полиэтиленовая резина
- Полиуретановая резина
- Резина SBR
- Силиконовая резина
- Viton®
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 эластомеров являются следующие:
Лазерная резка эластомеров
Энергия лазерного луча CO2 легко поглощается большинством эластомеров, в результате чего материал на пути лазерного луча быстро нагревается и испаряется. Если мощность лазера достаточно велика, то лазерный луч прорезает материал насквозь. Большинство эластомеров быстро испаряются при резке лазером, поэтому края обрезов получаются ровными и гладкими с минимальной зоной теплового воздействия.
Лазерная гравировка эластомеров
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 поверхности эластомерного материала.
Лазерная маркировка эластомеров
На некоторых эластомерах, таких как силикон, с помощью волоконного лазера можно создавать видимые метки без удаления материала. Однако такие метки выглядят бледными. Поэтому для нанесения номеров деталей или иных идентификационных знаков на эластомеры чаще используется лазерная гравировка.
Комбинированные процессы
Описанные выше процессы лазерной резки и гравировки могут быть объединены без необходимости разъединения и повторного закрепления компонентов эластомерного материала.
Лазерная система эластомеров, общие положения
Размер платформы — платформа должна быть достаточно большой для размещения самых больших эластомерных деталей, 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 эластомерами, поэтому рекомендуется для лазерной резки, гравировки и маркировки
Мощность лазера — устанавливается в зависимости от требуемого процесса обработки. От 50 до 150 Вт (CO2 лазер) — наилучший выбор для лазерной резки и гравировки эластомерных материалов. Лазер мощностью менее 50 Вт обладает низкой производительностью. Лазер с более высокой мощностью обладает более высокой скоростью лазерной резки и гравировки
Линзы — самыми лучшими линзами общего назначения для лазерной обработки эластомерных материалов являются линзы 2.0
Вытяжка — должна обеспечивать достаточную скорость потока для удаления газов и частиц, образующихся в процессе работы оборудования для лазерной гравировки, резки и маркировки эластомерных материалов
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 эластомерных материалов.
Вопросы охраны окружающей среды, здоровья и безопасности людей при лазерной обработке эластомерных материалов
При взаимодействии лазера с материалом почти всегда образуются выбросы газов и/или частиц. Среди отходов лазерной резки и гравировки эластомеров образуются 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 эластомерного материала, что может стать причиной пожара. Поэтому лазерная обработка эластомерного материала всегда должна производиться под контролем.
