Лазерная обработка фиксатора с возможностью повторного соединения 3M™ Dual Lock™ SJ3550

Введение

3M™ Dual Lock™ SJ3550 относится к серии фиксаторов-«липучек» с возможностью повторного соединения от компании 3M. Материал Dual Lock SJ3550 содержит множество полиолефиновых ворсинок со шляпками, которые сцепляются при сжимании вместе двух листов материала. Создается прочное соединение, которое можно использовать вместо обычных методов крепления. Dual Lock SJ3550 состоит из снимаемой пластиковой пленки толщиной 75 мкм, акрилового клейкого слоя толщиной 630 мкм и массива полиолефиновых ворсинок со шляпками толщиной 2,5 мм. Схема материала Dual Lock SJ3550 показана на рисунке 1.
3M Dual Lock SJ3550 Sheet Layers

Рисунок 1. Схема материала Dual Lock SJ3550: снимаемая пластиковая пленка (75 мкм), акриловый клейкий слой (630 мкм) и массив полиолефиновых ворсинок со шляпками (2,5 мм).

Dual Lock SJ3550 используется в авиакосмической, автомобильной и других отраслях промышленности и коммерческих областях. Прочность соединения, гибкость, поглощение вибрации и устойчивость к температуре, влажности и УФ-излучению, которые обеспечивает Dual Lock SJ3550, делают этот материал идеальной заменой многих обычных способов крепления. Бесконтактный характер лазерной обработки позволяет обрабатывать проекты со сложной геометрией и мелкими элементами, что может быть затруднительно при использовании традиционных механических методов. Для Dual Lock применима только лазерная резка, при которой получаются гладкие кромки и минимальные зоны теплового воздействия. Другие лазерные процессы не рекомендуются, поскольку они не соответствуют предполагаемому использованию этого материала. Технологии компании Universal Laser Systems упрощают единообразную и многократную обработку этого материала с высокой точностью размеров, поскольку бесконтактный характер лазерной обработки исключает деформацию материала во время обработки.

Примечания к лазерной обработке

Материал Dual Lock SJ3550 был протестирован для оценки применимости лазерной обработки и определения наилучшей конфигурации пиковой мощности и длины волны лазера. Установлено, что Dual Lock SJ3550 эффективно поглощает лазерную энергию с длиной волны как 9,3 мкм, так и 10,6 мкм с небольшой разницей в результатах. На рисунке 2 показано сделанное под микроскопом при 300-кратном увеличении изображение кромки Dual Lock SJ3550 после лазерной резки.
3M Dual Lock SJ3550 Sheet Figure 2

Рисунок 2. Сделанное под микроскопом (300-кратное увеличение) изображение кромки Dual Lock SJ3550 после лазерной резки. Зона теплового воздействия составляет 100 мкм. На изображении снимаемая пленка при обработке материала находится сверху, а крепежный массив — снизу.

Материал Dual Lock SJ3550 был протестирован с длинами волн 9,3 и 10,6 мкм. Результаты этих испытаний сравнивались путем анализа термических эффектов, качества обработанной кромки и требований к последующей обработке. Результаты сравнения этих конфигураций лазерной системы приведены в таблице 1 и показаны на фотографиях на рисунке 3. Конфигурация 9,3 мкм при резке этого материала обеспечивает значительно лучшую кромку и является рекомендуемой конфигурацией.

Таблица 1. Сравнение конфигураций системы

Конфигурация системыЗона теплового воздействияХарактеристики процессаТребования к последующей обработке
9,3 мкм (рекомендуется)Минимальная зона теплового воздействия — примерно 100 мкм Эта конфигурация обеспечивает качественную кромку с минимальными тепловыми эффектами и без обесцвечивания Дополнительная обработка не требуется
10,6 мкмУвеличенная зона теплового воздействия — примерно 350 мкмЭта конфигурация приводит к увеличению зоны тепловых эффектов вдоль обработанной кромки
3M Dual Lock SJ3550 Sheet Figure 3

Рисунок 3. Сравнение сделанных под микроскопом (300-кратное увеличение) изображений обработанной кромки при длине волны 9,3 мкм (слева) и 10,6 мкм (справа).

Пример обработки

Благодаря технологии Universal Laser Systems могут быть реализованы проекты по обработке материала Dual Lock SJ3550, в которых требуется получать сложные геометрические формы и мелкие элементы без ухудшения физических свойств материала. Пример, демонстрирующий результаты лазерной резки материала Dual Lock SJ3550 с использованием рекомендуемой конфигурации системы, показан на рисунке 4.
3M Dual Lock SJ3550 Sheet Figure 4

Рисунок 4. Пример геометрии, которую можно получить при помощи лазерной резки материала Dual Lock SJ3550.

Заключение

Материал Dual Lock SJ3550 подходит для лазерной обработки и был тщательно протестирован для определения оптимальной конфигурации системы. В ходе тестирования установлено, что лазерная резка этого материала является практически выполнимой, а рекомендуемая конфигурация для его обработки — мощность CO2-лазера 75 Вт при длине волны 9,3 мкм. Dual Lock SJ3550 эффективно поглощает лазерную энергию при длине волны 9,3 мкм, позволяя получать кромку реза с минимальной зоной термического воздействия и обесцвечивания.