Обработка фторполимера Halar® с помощью DLMP®
Связанные названия: |
Norton® ЭХТФЭ, Symalit® ЭХТФЭ |
Химические названия: |
этиленхлортрифторэтилен (наиболее распространенное), поли(1-хлор-1,2,2-трифторбутан-1,4-диил), поли(этен-со-хлортрифторэтен) |
Производители: |
Quadrant Plastics Saint-Gobain High Performance Films Solvay Specialty Polymers® |
Halar® является торговым наименованием этиленхлортрифторэтилена (ЭХТФЭ) — термопластичного сополимера этилена и хлортрифторэтилена. Материал Halar был разработан и выпускается компанией Solvay Specialty Polymers. Halar используется в тех областях применения, где требуется высокая степень коррозионной стойкости и сверхнизкая проницаемость. Даже при высокой температуре и концентрации Halar обладает высочайшей стойкостью к кислотам, растворителям, окислителям и едким средам. Кроме того, он характеризуется теплостойкостью и огнеупорностью и обладает желательными свойствами для электрической изоляции (т. е. высоким удельным сопротивлением, низкой диэлектрической постоянной). Halar в естественном виде имеет почти белый цвет, но иногда доступен в черном цвете. Материал выпускается в виде листов, стержней и ткани грубого плетения.
Halar® и технология DLMP®
Свойства материала Halar, в первую очередь теплостойкость и окислительная стойкость, делают его хорошо совместимым с технологией DLMP (Цифровой лазерной обработки материалов). Влияние этих свойств на результаты DLMP подробно обсуждается в следующих разделах. Результатом взаимодействия лазерной энергии с материалом Halar является абляция материала и модификация материала. Halar хорошо поддается процессам лазерной резки, лазерной гравировки и лазерной маркировки. Под воздействием лазерного излучения происходит абляция материала при резке, гравировке или маркировке, либо изменение свойств поверхности при создании видимого изображения. Каждый из этих процессов обсуждается в соответствующем разделе ниже. Дополнительную информацию см. в Отчете о применении технологии лазерной обработки материалов.
Абляция материала
Изменение свойств материала
Как уже обсуждалось, CO2-лазеры с длиной волны 10,6 мкм часто используются для удаления материала при резке и гравировке. Однако CO2-лазеры неэффективны при необходимости создания контраста. Волоконные лазеры лучше подходят для этой задачи. Материал Halar также поглощает энергию волоконного лазера с длиной волны 1,06 мкм и превращает ее в тепло. Мощность, с которой лазер воздействует на поверхность, можно точно контролировать, чтобы создать контрастность без удаления материала. Полученное изображение будет черного цвета. Этот процесс, иногда называемый карбонизацией, не оставляет остатка или порошка.
Лазерная маркировка (поверхностная)
Для отражения информации, такой как цифры, текст, штрихкоды и даже фотографии, Halar может быть поверхностно маркирован волоконным лазером. Изображение является долговечным и достаточно контрастным, что делает его привлекательной альтернативой методам с использованием чернил. Этот процесс вполне подходит для создания изображения, которое может быть считано человеком или устройством.
Комбинированный процесс
К материалу Halar может быть применен ряд процессов обработки без необходимости перемещать или повторно крепить материал. В этом примере показано, как процессы можно комбинировать, чтобы вырезать деталь из листового материала Halar, выгравировать канавку в материале и нанести на поверхность серийный номер. Порядок выполнения этих процессов контролируется оператором.
Вопросы охраны окружающей среды, здоровья и обеспечения безопасности
Взаимодействие лазера с материалом всегда сопровождается образованием газовых выбросов и/или частиц. Из-за сложного химического состава полимеров лазерная обработка материала Halar с использованием СО2-лазера сопровождается выделением широкого спектра фтор- и хлорсодержащих газов. Наиболее значимым является тот факт, что отходы содержат соляную кислоту и фторид водорода. Эти газы и частицы должны выводиться во внешнюю среду в соответствии с государственными нормативными требованиями. В качестве альтернативы они могут сначала обрабатываться системой фильтрации, а затем выводиться во внешнюю среду. Материал Halar устойчив к высоким температурам, но может подвергаться экзотермическим реакциям при достаточной энергии лазера. Поэтому процесс лазерной обработки материала Halar всегда должен контролироваться.