Обработка микропористой полиуретановой пены 3M® с помощью DLMP®

3M™ Microcellular Polyurethane Foam Laser Cut in Gasket Shape

Связанные названия:

Полиуретановая пена 3M® 120XX Premium

Химические названия:

Не применимо

Производители:

3M®

Изделия из микропористой полиуретановой пена 3M® состоят из термоотверждаемой микроячеистой пенополиуретановой пены с клейкой основой либо без нее. Эти продукты обеспечивают хорошую амортизацию, герметизацию и демпфирование колебаний, поскольку обладают очень низкими характеристиками сжатия. В то же время открытоячеистая структура позволяет газам и парам проходить через материал. При облицовке с использованием клея 3М этот продукт обеспечивает высокое начальное прилипание и превосходную прочность на сдвиг в широком температурном диапазоне. Изделия из такой пены обеспечивают высокий уровень уплотнения и герметизации, и используются в автомобильной, аэрокосмической, электронной и медицинской отраслях промышленности для звукопоглощения и демпфирования колебаний. Полиуретановая пена 3M производится плотностью 15 фунтов/фут3 (240 кг/м3) и 20 фунтов/фут3 (320 кг/м3) и толщиной от 0,0625 дюйма (1,59 мм) до 0,5 дюйма (12,7 мм). Она выпускается без клейкой основы или с адгезивами различной толщины, носителями и подложками. Вся полиуретановая пена 3M имеет черный цвет.

3M® полиуретановая пена и технология DLMP®

Благодаря относительно низкой плотности и термоотверждаемому химическому составу полиуретановая пена 3M легко поддается обработке с помощью технологии DLMP (Цифровая лазерная обработка материалов). Влияние данных свойств на результаты обработки с помощью DLMP подробно обсуждается в следующих разделах. Наиболее полезным эффектом лазерной энергии при воздействии на полиуретановую пену 3М является абляция материала. В случае с полиуретановой пеной 3М могут применяться процессы лазерной резки и лазерной гравировки. Каждый из этих процессов обсуждается в соответствующем разделе ниже. Дополнительную информацию см. в Отчете о применении технологии лазерной обработки материалов.

3M™ Microcellular Polyurethane Foam Partial Laser Cut in Diamond Shape3M™ Microcellular Polyurethane Foam Partial Laser Cut While Leaving Back Intact3M™ Microcellular Polyurethane Foam Partial Laser Cut

Абляция материала

Абляция материала представляет собой физический процесс удаления материала. Материал удаляется полностью от верхней до нижней поверхности материала или частично от верхней поверхности до заданной глубины. Полиуретан является превосходным поглотителем энергии CO2-лазера (длина волны = 10,6 мкм). Когда полиуретан поглощает энергию лазера, он быстро преобразует оптическую энергию в молекулярные колебания (тепло). Поскольку этот тип полиуретана является термоотверждаемым, достаточное количество тепла приводит к быстрому химическому разложению. Материал, непосредственно попадающий в зону лазерного луча, аккуратно удаляется в виде пара и мелкодисперсных частиц. По этим причинам для лазерной абляции полиуретановой пены обычно используют CO2-лазеры. Материал, расположенный за пределами пятна или траектории лазера, будет поглощать некоторое количества тепла, но его недостаточно для глубокой и полной абляции. Эту область термического воздействия часто называют зоной теплового воздействия, или ЗТВ. В случае с полиуретановой пеной 3M ЗТВ практически не формируется, поскольку низкоплотная структура пены не требует высокой тепловой нагрузки для резки или гравировки. Кроме того, полимер является термоотверждаемым, поэтому способен выдерживать тепло без плавления.

Комбинированный процесс

К полиуретановой пене 3М может быть применен ряд процессов обработки без необходимости перемещать или повторно крепить материал. В этом примере показано, как процессы можно комбинировать, чтобы разрезать лист полиуретановой пены 3М, выгравировать на поверхности материала ромб и серийный номер.

3M™ Microcellular Polyurethane Foam Laser Cut into Diamond Shape

Вопросы охраны окружающей среды, здоровья и обеспечения безопасности

При взаимодействии лазера с материалом почти всегда образуются выбросы газов и/или частиц. Поскольку основным компонентом данного продукта является термоотверждаемый полимер, то материал будет химически расщепляться в основном до метилкарбамата и других газов, а не плавиться или закипать. Кроме того, образуются газовые выбросы, которые в основном состоят из монооксида углерода. 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. При лазерной обработке некоторых материалов могут образовываться огнеопасные побочные продукты. Поэтому процесс лазерной обработки материалов всегда должен производиться под контролем.