Traitement du fluoropolymère Viton® en utilisant DLMP®

Différentes pièces en Viton® adaptées à la découpe, au marquage et à la gravure au laser

Noms associés :

FKM®, Fluoroélastomère, Tecnoflon®

Noms chimiques :

N/A – La composition chimique dépend de la qualité de FKM

Fabricants :

Polymères DuPont™ Solvay ®

Viton® est une catégorie de fluoroélastomères thermodurcis développée par DuPont™ Performance Elastomers. Les résines de Viton sont composées de deux fluoropolymères ou plus. Le Viton comprend quatre familles de base : 1. Viton® A : copolymère d'hexafluoropropylène (HFP) et fluorure de vinylidène (VDF or VF2) 2. Viton® B : terpolymère de HFP, VF2, et tétrafluoroéthylène (TFE) 3. Viton® F : terpolymère de HFP, VF2, et TFE 4. Qualités spéciales, notamment GLT, ETP et GFLT : inclut généralement une combinaison d'éthylène, TFE et éther perfluorométhylvinyl (PMVE) pour renforcer leur résistance chimique. Le Viton est surtout connu pour sa résistance aux températures élevées, aux produits chimiques, à l'oxydation atmosphérique et à l'exposition solaire. Grâce à ces propriétés, le Viton est adapté à des utilisations exigeantes dans les applications aéronautiques, automobiles, chimiques et hydrauliques. Le Viton est disponible en plaque, en tube et en corde de couleur noire.

Viton® et technologie DLMP®

Les propriétés matérielles du Viton, principalement la résistance à la chaleur et à l'oxydation, le rendent extrêmement compatible avec la technologie DLMP® (Digital Laser Material Processing, traitement digital des matériaux au laser). La façon dont ces propriétés influencent les résultats de la technologie DLMP est exposée en détail dans les sections qui suivent. Les effets de l'interaction de l'énergie laser avec le Viton sont l'ablation et la modification de la matière. Le schéma ci-dessous illustre les effets et traitements possibles sur la base des interactions uniques entre l'énergie laser et le Viton. Dans le cas du Viton, le procédé de découpe, de gravure et de marquage par laser peut être appliqué. L'énergie laser permet l’ablation de matière pour découper, graver ou marquer la matière, ou elle peut modifier les propriétés de surface pour créer un marquage visible. Chacun de ces procédés est exposé dans sa section respective ci-dessous. Pour des informations plus détaillées, consultez notre Livre blanc Traitement des matières par laser.

Viton® découpé en joints au laserViton® découpé au laser avec rétro-éclairage pour montrer la saignéeHalar® marqué au laser en surface pour QR CodeViton® découpé au laser en échantillons épais et mincesViton® marqué en profondeur autour du rayon

Ablation de matière

L’ablation de matière est un procédé physique qui retire de la matière. Un système laser peut extraire entièrement la matière de la surface supérieure vers la surface inférieure (et le procédé peut alors être appelé « découpe au laser »), ou il peut extraire partiellement la matière depuis le haut de la matière en descendant à une profondeur spécifiée (et le procédé peut alors être appelé « marquage au laser »). Le Viton est un excellent absorbant d'énergie laser CO2 (longueur d'onde = 10,6 μm). Lorsque le Viton absorbe l'énergie laser, il convertit rapidement l'énergie optique en vibrations moléculaires (chaleur). Avec une chaleur suffisante, le Viton subit une dégradation thermique dans laquelle les adhérences moléculaires sont rompues à différents points de sa structure moléculaire. La matière située directement sur le passage du laser est séparée, créant une vapeur et une fine poudre noire. Les lasers CO2 sont exclusivement employés pour l'ablation au laser du Viton. La matière située juste à l'extérieur du point focal ou du passage du laser conduit une certaine chaleur, toutefois insuffisante pour une ablation complète. Cette zone est souvent appelée zone affectée par la chaleur ou ZAC. Dans le cas du Viton, aucune ZAC n'est créée, car le Viton possède une haute température de dégradation; les surfaces adjacentes peuvent supporter la chaleur conduite sans fusion excessive. Comme indiqué dans la présentation générale de la DLMP, les effets de la chaleur peuvent être réduits en sélectionnant la puissance appropriée en fonction de l'épaisseur d'une matière.

Modification des propriétés de la matière

Comme indiqué, les lasers CO2 à 10,6 μm sont très utiles pour retirer de la matière dans le but de découper ou de graver. Les lasers CO2 sont toutefois inefficaces pour créer du contraste. Les lasers à fibre sont mieux adaptés pour cette tâche. Le Viton absorbe également l'énergie laser à 1,06 μm et la convertit en chaleur. La puissance appliquée à la surface peut être contrôlée avec précision pour créer un contraste sans retirer de matière. Le marquage qui en résulte est brun clair. Ce procédé, parfois appelé blanchiment ou moussage, ne laisse ni résidu, ni poudre.

Marquage au laser (surface)

Le Viton peut être marqué en surface avec un laser à fibre pour communiquer des informations telles que numéros, texte, codes-barres et même photographies. Le marquage est permanent et présente un bon contraste, offrant une alternative séduisante aux méthodes d'encrage. Bien que le marquage ne soit pas particulièrement lumineux, ce procédé est suffisant pour créer des informations lisibles par les humains et les machines.

Viton® marqué au laser à fibre avec numéro de série

Traitements combinés

Plusieurs traitements peuvent être appliqués au Viton sans déplacer ou re-fixer la matière. L'exemple montre comment les traitements peuvent être combinés pour découper le Viton de la plaque, graver une rainure dans la matière et marquer un numéro de série en surface. Dans un traitement combiné, la gravure et le marquage sont généralement exécutés avant la découpe.

Viton® découpé, gravé et marqué en surface au laser

Considérations en matière d'environnement, de santé et de sécurité

Les interactions entre laser et matière créent presque toujours des effluents gazeux et/ou des particules. En raison de sa chimie polymère complexe, le traitement du Viton avec un laser CO2 produit un ensemble de gaz contenant du fluor. Cet effluent contient plus particulièrement du fluorure de carbonyle et du fluorure d'hydrogène. Ces gaz et particules doivent être acheminés vers un environnement extérieur, conformément aux réglementations gouvernementales. L'effluent peut également être traité par un système de filtration en premier lieu avant d'être acheminé vers un environnement extérieur. Le Viton est résistant aux températures élevées et peut être soumis à des réactions exothermiques si l'énergie laser est suffisante. C'est pourquoi le traitement au laser du Viton doit toujours être supervisé.