Mousses
Les mousses se forment en captant des poches de gaz à l'intérieur de la matière. Les mousses sont généralement composées de polymères, mais peuvent également l'être de céramiques ou de métaux. Dans des mousses à cellules ouvertes, les poches sont interconnectées et remplies d'air. Les mousses à cellules ouvertes peuvent être facilement comprimées car l'air peut s'écouler librement dans les poches. Pour les mousses à cellules fermées, les poches de gaz ne sont pas connectées. À la place, chaque poche est entièrement enveloppée de matière solide. Comme le gaz est piégé à l'intérieur des poches, les mousses à cellules fermées ne se compriment pas aussi facilement que les mousses à cellules ouvertes. Tous les types de mousse peuvent être traités par découpe, gravure et marquage au laser.
Types de mousse
- Mousse de polyéthylène
- Mousse de polyisocyanurate
- Mousse de polyuréthane
- Mousse PORON®
- Mousse de silicone
- Styrofoam™
Types de traitement au laser
Les lasers jouent un rôle croissant dans le traitement des matières, du développement des nouveaux produits à la fabrication de masse. Pour tous les traitements au laser, l'énergie d'un faisceau laser interagit avec une matière pour la transformer d'une certaine manière. Chaque transformation (ou traitement au laser) est contrôlée par un réglage précis de la longue d'onde, de la puissance, du cycle de fonctionnement et du taux de répétition du faisceau laser. Ces traitements au laser sont les suivants :Toutes les matières possèdent des caractéristiques uniques qui régissent la manière dont le faisceau laser interagit avec la matière, et la modifie en conséquence. Les traitements les plus courants pour les mousses sont les suivants :
Découpe au laser de la mousseLa mousse à base de polymères peut être découpée plus efficacement en utilisant un laser CO2. Le faisceau laser chauffe la matière directement dans sa trajectoire, provoquant ainsi sa vaporisation. Si la puissance laser est suffisamment élevée, le faisceau laser découpera entièrement la matière. Les polymères se vaporisent plus facilement lorsqu'ils sont découpés à l'aide d'un faisceau laser, produisant ainsi des bords lisses avec une zone affectée par la chaleur minime. Pour les mousses métalliques, un laser à fibre est plus efficace. Le laser à fibre peut découper des feuilles minces de mousse (3 mm ou 1/8"). La mousse céramique n'est généralement pas découpée avec un laser car elle est très fragile et peut craqueler.
Gravure au laser de la mousse
La puissance du faisceau laser CO2 peut être limitée afin qu’il extraie la matière (grave) à une profondeur spécifiée. Un laser CO2 est préférable pour la gravure au laser des mousses de polymère, tandis qu'un laser à fibre est préférable pour les mousses métalliques. Le traitement de gravure au laser permet de créer des motifs et conceptions dans la surface de la mousse. La gravure au laser permet également de communiquer des informations.
Marquage par laser de la mousse
Les mousses métalliques et céramiques peuvent être marquées par laser à l'aide d'un laser à fibre. L'énergie du faisceau laser à fibre est absorbée par la surface de la matière, la faisant ainsi chauffer et changer de couleur ou de teinte. Ce changement d'aspect crée une marque visible sans extraire la matière. Le marquage par laser permet également de créer des conceptions ou de communiquer des informations.
Traitements combinés
Les traitements de découpe, gravure et marquage au laser décrits ci-dessus peuvent être combinés sans devoir déplacer ni refixer la mousse.
Considérations générales relatives aux systèmes laser pour la mousse
Taille de la plate-forme : doit être suffisamment importante pour contenir les feuilles de mousse les plus grandes qui seront traitées au laser ou dotée de capacité de classe 4 et de précautions de sécurité pour traiter des feuilles plus grandes
Longueur d'onde : la longueur d'onde 10,6 microns est le meilleur choix pour la découpe et la gravure des mousses de polymère. La longueur d'onde 1,06 microns est le meilleur choix pour la découpe, la gravure et le marquage de la mousse métallique. La longueur d'onde 1,06 microns est également le meilleur choix pour le marquage par laser des mousses céramiques
Puissance laser : doit être sélectionnée en fonction des traitements qui seront réalisés. Une puissance comprise entre 25 et 150 watts (laser CO2) est adaptée au traitement au laser de la mousse de polymère. Le laser à fibre de 40 à 50 watts (laser CO2) est adapté au traitement au laser de la mousse métallique ou céramique
Lentille : une lentille 2.0 est la meilleure lentille standard pour le traitement de la mousse par laser
Table de découpe : prend en charge les feuilles de mousse pour la découpe au laser
Extraction : doit posséder un débit suffisant pour extraire les gaz et particules générés lors du traitement au laser à partir de l'équipement de gravure, découpe et marquage au laser de la mousse
Assistance d'air : produit un jet d'air à proximité du point focal du laser pour aider à extraire les gaz et particules générés lors de la gravure, de la découpe et du marquage au laser de la mousse.
Considérations en matière d'environnement, de santé et de sécurité pour le traitement par laser de la mousse
Les interactions entre laser et matière créent presque toujours des effluents gazeux et/ou des particules. L'effluent provenant du traitement au laser de la mousse comprendra différents composés organiques volatils (VOC) et doit être acheminé vers l'environnement extérieur. Il peut également être traité par un système de filtration en premier lieu avant d'être acheminé vers un environnement extérieur. La combustion de la mousse est inhérente au traitement au laser et peut produire des flammes. Le traitement par laser de la mousse doit donc toujours être surveillé.
