أسماء ذات صلة
Symalit® ECTFE, Norton® ECTFE
Halar®
معالجة Halar® باستخدام تقنية المعالجة الرقمية للمواد باستخدام الليزر (DLMP®)
العالمة التجارية ®Halar تخص مادة ثلاثي كلورو الإيثيلين الفلوري للإثيلين (ECTFE)، وهي عبارة عن بوليمر مشترك من البلاستيك الحراري للإيثلين وثلاثي كلورو الإيثيلين الفلوري. تم تصنيع Halar وتسويقها بواسطة شركة Solvay Specialty Polymers.
وتفيد Halar في التطبيقات التي تحتاج إلى درجة عالية من مقاومة التآكل وأقل قدر من النفاذية. حتى في درجات الحرارة والتركيز العالية، أثبتت Halar مقاومتها للأحماض والمذيبات والمواد المؤكسدة والمواد الكاوية. بالإضافة إلى ذلك، تتميز المادة بمقاومتها للحرارة والحريق، وبخصائصها التي تفيد من العزل الكهربائي (أي مقاومتها العالية وانخفاض ثابت العزل الكهربائي).
تمتاز Halar بلونها الطبيعي الأبيض الضارب إلى الصفرة، ولكنها قد تتواجد أحيانًا بلون أسود. كما تتوفر أيضًا على شكل صفائح أو قضبان أو منسوجات قاسية.
الأسماء الكيميائية
ثلاثي كلورو الإيثيلين الفلوري الإيثيلين (الأكثر انتشارًا)، (1-كلورو-1،2،2-ثلاثي فلورو بوتان-1،4-دايل) متعدد، (إيثين-بوليمر مشترك-كلورو ثلاثي فلورو إيثين)
الشركات المصنعة
Solvay Specialty Polymers® وQuadrant Plastics وSaint-Gobain High Performance Films
Halar وتقنية المعالجة الرقمية للمواد باستخدام الليزر DLMP®
من أهم خصائص Halar مقاومتها للحرارة والأكسدة، وهذا جعلها تتناسب مع تقنية معالجة المواد بالليزر (DLMP®). سيناقش تأثير هذه الخصائص على نتائج المعالجة الرقمية بالليزر بالتفصيل في الأقسام التالية.
تأثير تفاعل طاقة الليزر مع Halar هي استئصال المادة وتعديلها. يمكن تنفيذ عمليات القطع والحفر والنقش بالليزر على منتجات Halar. يمكن لطاقة الليزر استئصال المادة لقطع أو حفر أو نقش المادة، أو أنه يمكنه تغيير خصائص السطح لإنشاء علامة مرئية.
ستناقش كل عملية من هذه العمليات في سياق الأقسام التالية.
المواصفات الفنية لمعالجة المواد بالليزر
معرض الصور
استئصال المواد
استئصال المادة هي عملية فيزيائية لإزالة المادة. تتم إزالة المواد تماما من أعلى إلى أسفل السطح أو جزئيا من الجزء العلوي من المواد وصولاً إلى عمق محدد.
تتسمHalar بقدرتها الممتازة على امتصاص طاقة ليزر ثاني أكسيد الكربون (الطول الموجي = 10.6 مايكرومتر). حينما تمتص Halar طاقة الليزر، تقوم بسرعة بتحويل الطاقة المرئية إلى اهتزازات جزيئية (حرارة). في وجود قدر كاف من الحرارة، تتعرض Halar للانصهار والتبخر السريع، حيث تتكسر الروابط الجزيئية عند نقاط متعددة في تركيبة المادة الجزيئية. تستأصل المادة الموجودة على مسار الليزر مباشرة، وينتج عن ذلك أبخرة ولكن لا تتكون مخلفات أو تغير في اللون. يستخدم ليزر ثاني أكسيد الكربون في استئصال مادة Halar بالليزر.
المواد خارج بقعة أو مسار الليزر سوف تتعرض إلى بعض الحرارة، ولكنها ليست كافية للاحتراق والاستئصال الكامل والدقيق. عادة ما يشار إلى هذه المنطقة بالمنطقة المتأثرة حراريًا HAZ. في حالة المادة Halar، تكون المنطقة المتأثرة حراريًا صغيرة للغاية، ذلك لأن Halar تتميز بارتفاع درجة انصهارها؛ والأسطح الملاصقة تستطيع تحمل ارتفاع حرارتها دون أن تنصهر بالقدر الكبير. وكما سبق أن ورد في النظرة العامة على تقنية المعالجة الرقمية للمواد بالليزر، يمكن الحصول على الحد الأدنى من التأثيرات الحرارية عن طريق اختيار طاقة الليزر المناسبة لسمك المادة.
القطع بالليزر
القطع بالليزر هو الإزالة الكاملة وفصل المادة من السطح العلوي إلى السطح السفلي على طول مسار معين.
يمكن قطع Halar بدقة عالية نظرًا لمقاومتها المتميزة للحرارة. الحواف الناتجة عن قطع Halar بالليزر تكون ناعمة ولا يتغير لونها كما يحدث أحيانًا خلال العمليات الحرارية. ينتج عن قطع Halar بالليزر حواف ملساء، ولا تحتاج إلى معالجة إضافية. يمكن استخدام الإمكانية الأساسية الموضحة في المثال مع أي شكل تقريبًا، حتى عمليات القطع المركبة أو للتصميمات المتقاربة جدًا.
قطع أحد الأشكال من Halar بسمك 0.13 بوصة (3.3 مم)
النقش بالليزر
الحفر بالليزر هو العملية التي تتم من خلالها إزالة المادة من السطح العلوي وصولاً إلى عمق محدد. وهذا ممكن بسبب السيطرة الكاملة على تعديل الليزر. من خلال التغيير المستمر في قوة الليزر، يمكن استخدام الحفر بالليزر للقوام والمعلومات مثل النص والأرقام. يوضح المثال كيف يمكن التحكم في طاقة الليزر لإزالة المادة إلى عمق متحكم فيه. يمكن الحفر على Halar دون تغيير في اللون أو انصهار المادة بالقدر الكبير.
قناة تم حفرها بالليزر على Halar بعمق 0.035 بوصة (0.89 مم)
النقش بالليزر (العمق)
عندما تستخدم طاقة الليزر في إنتاج معلومات تعريفية على المادة ليقرأها شخص أو ماكينة، مثل الباركود أو كود تاريخ الطرد أو الرقم المسلسل أو رقم القطعة، فهذا يسمى نقش بالليزر مع العمق أو نقش عميق بالليزر، بالرغم من أن العملية في الأساس هي حفر على المادة.
نقش رقم مسلسل بعمق على Halar، ارتفاع النص 0.22 بوصة (5.59 مم)
تعديل المواد
كما نوقش من قبل، فإن ليزر ثاني أكسيد الكربون 10,6 ميكرومتر مفيد جدًا لإزالة المواد لأغراض القطع والحفر. ولكن في نفس الوقت، تعد مصادر ليزر ثاني أكسيد الكربون غير فعالة في إحداث التباين. ليزر الألياف هو الأنسب لهذه المهمة. كما تمتص Halar أيضًا طاقة ليزر الألياف بالطول الموجي 1.06 مايكرومتر وتحوله إلى حرارة. يمكن التحكم في الطاقة الموجهة إلى السطح بإحكام لإحداث تباين بدون إزالة المادة. وذلك يصبح لون العلامة الناتجة أسود. يشار إلى هذه العملية أحيانًا بعملية الكربنة، ولا تترك وراءها مخلفات أو مسحوق.
النقش بالليزر (السطح)
يمكن نقش سطح Halar بواسطة ليزر الألياف بمعلومات مثل الأرقام أو النصوص أو باركود أو حتى الصور. يكون النقش ثابتًا ويبدو فيه تباين واضح الأمر الذي يجعله جذابًا على عكس الطرق التي تستخدم الحبر. تناسب هذه العملية جيدًا إنشاء معلومات يقرأها الأشخاص أو الماكينات إن لم يكن النقش فاتح اللون.
نقش برقم مسلسل على سطح Halar باستخدام ليزر الألياف، ارتفاع النص 0.22 بوصة (5.59 مم)
العمليات المشتركة
يمكن تنفيذ عمليات مجمعة على Halar دون الحاجة إلى نقل أو إعادة تركيب المادة. يشرح هذا المثال كيف يمكن الجمع بين العمليات لقص Halar من صفيحة، ونقش قناة داخل المادة، ونقش السطح بالرقم المسلسل. يتحكم مشغل الجهاز في ترتيب هذه العمليات.
قطع وحفر بالليزر لسطح Halar عليه نقش؛ السمك: 0.13 بوصة (3.30 مم، عمق الحفر: 0.035 بوصة (0.89 مم)؛ ارتفاع القطع: 0.22 بوصة (5.59 مم)
اعتبارات الصحة والسلامة البيئية
عادة ما ينتج عن تفاعل الليزر مع المواد مخلفات غازية أو جسيمات. ونظرًا لتركيبتها الكيميائية البوليميرية المعقدة، ينتج عن معالجة Halar بالليزر باستخدام ليزر ثاني أكسيد الكربون نطاقًا واسعًا من الفلورين والكلورين المحتوي على غازات. هذه المخلفات تحتوي بوضوح على حمض الهيدروكلوريك وفلوريد الهيدروجين. يتعين تمرير هذه الغازات والجسيمات نحو المناطق الخارجية مع الالتزام بالتشريعات الحكومية ذات الصلة. أو عوضًا عن ذلك، يمكن معالجة المخلفات بواسطة نظام تصفية أولاً ثم توجيهها إلى الخارج. بالرغم من مقاومة Halar لدرجات الحرارة العالية، إلا أنها تمر بتفاعلات طاردة للحرارة إذا زودت بطاقة ليزر كافية. لذلك لا بد أن تخضع عمليات معالجة Halar بالليزر للإشراف المتواصل.
