Traitement du Viton® à l'aide de la technologie DLMP® (Digital Laser Material Processing, traitement digital des matières au laser)
Le 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 :
Viton A Copolymère d'hexafluoropropylène (HFP) et fluorure de vinylidène (VDF ou VF2)
Viton B Terpolymère de HFP, VF2 et tétrafluoroéthylène (TFE)
Viton B Terpolymère de HFP, VF2 et TFE
Qualités spéciales, notamment GLT, ETP et GFLT Elles comprennent généralement une combinaison d'éthylène, TFE et éther perfluorométhylvinyl (PMVE) pour renforcer leur résistance chimique
Le Viton est particulièrement remarquable pour sa résistance aux températures élevées, aux substances 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.
Noms chimiques S/O : La chimie dépend de la qualité de FKM
Fabricants Divers
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, les processus de découpe, de gravure et de marquage par laser peuvent être appliqués. L'énergie laser peut séparer la matière à couper, graver ou marquer la matière ou encore modifier les propriétés de la surface pour créer une marque visible. Chacun de ces procédés est exposé dans sa section respective ci-dessous.
L’ablation de matière est un procédé physique qui retire de la matière. La matière est complètement retirée de la surface supérieure à la surface inférieure ou partiellement à partir de la surface supérieure jusqu'à une profondeur spécifiée.
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.
Découpe au laser
La découpe au laser correspond au retrait et à la séparation complète de la matière de la surface supérieure à la surface inférieure selon un chemin spécifié.
Grâce à son excellente résistance à la température, le Viton peut être découpé avec un haut degré de précision. Les bords résultant de la découpe au laser du Viton sont lisses et exempts de la décoloration parfois associée aux traitements thermiques. La découpe au laser du Viton produit une fine poudre noire qui peut être nettoyée avec une solution détergente aqueuse. La capacité de base présentée dans l'exemple peut être étendue à pratiquement toutes les formes, même complexes et très rapprochées.
Découpe au laser de 0,125" créée dans du Viton
Gravure au laser
La gravure au laser est le procédé qui consiste à retirer de la matière depuis la surface supérieure jusqu’à une profondeur spécifiée. Cette opération est possible grâce à un contrôle précis de la modulation du laser. En variant continuellement la puissance du laser, la gravure au laser peut être utilisé pour des textures, des photographies et des informations telles que texte et chiffres. Cet exemple montre comment l'énergie laser peut être contrôlée pour retirer de la matière jusqu'à une profondeur contrôlée. Le Viton peut être gravé sans décoloration ni fusion notable. Comme pour la découpe, la gravure au laser du Viton produit une fine poudre noire qui peut être nettoyée avec une solution détergente aqueuse.
Rainure gravée au laser de 0,04" créée dans du Viton
Marquage au laser (profondeur)
Lorsque l'énergie laser est utilisée pour produire une identification lisible par un humain ou une machine dans une matière, comme un code-barres, un code de lot/date, un numéro de série ou une référence, le processus est considéré comme du marquage par laser avec profondeur ou marquage laser en profondeur, bien qu'il s'agisse en substance de gravure dans la matière.
Numéro de série marqué en profondeur dans du Viton
Modification 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.
Numéro de série marqué à la surface du Viton en utilisant un laser à fibre
Traitements combinés
Plusieurs traitements peuvent être appliqués au Viton sans déplacer ou re-fixer la matière. L'exemple démontre comment les processus 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 dirigés vers un environnement extérieur conformément aux réglementations gouvernementales. L’effluent peut également être traité avec un système de filtration avant d’être dirigé 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.
