Введение

Керамические ткани 3M™ Nextel™ относятся к серии керамических тканых материалов с отличными тепловыми, механическими и электрическими свойствами. Структурная ткань Nextel 440 BF54 выпускается с различной густотой нити, разной толщины и типа пряжи. Ткань 3M Nextel 440 BF54 показана на рисунке 1.Материал 3M Nextel 440 BF54 имеет низкую теплопроводность, высокую стойкость к истиранию и химическую стойкость, он не окисляется и не гигроскопичен. Его основное использование — в качестве теплоизоляции и теплозащитного экранирования для высокотемпературных сред. Бесконтактный характер лазерной обработки позволяет реализовывать проекты со сложной геометрией и мелкими элементами, что может быть затруднительно при использовании традиционных механических методов. Для 3M Nextel 440 BF54 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 (ULS) делают возможной единообразную и многократную обработку этого материала с высокой точностью размеров, практически исключая деформацию материала во время обработки.

Примечания к лазерной обработке

Материал 3M Nextel 440 BF54 был протестирован для оценки применимости лазерной обработки и определения наилучшей конфигурации пиковой мощности и длины волны лазера. Установлено, что керамические волокна, из которых состоит материал, эффективно поглощают длину волны 1,06 мкм; однако для полной абляции материала энергии с длиной волны 1,06 мкм недостаточно. Объединение во время обработки длины волны 1,06 мкм с длиной волны 9,3 мкм или 10,6 мкм решает эту проблему и создает совершенно чистую и неразлохмаченную кромку без остатков отходов и с минимальными тепловыми эффектами. На рисунке 2 показаны сделанные под микроскопом при 70- и 300-кратном увеличении изображения кромки материала 3M Nextel 440 BF54 после лазерной резки. На этих изображениях показаны результаты лазерной резки материала из керамического волокна с использованием конфигурации системы: волоконный лазер мощностью 50 Вт с длиной волны 1,06 мкм и CO₂-лазер мощностью 75 Вт с длиной волны 10,6 мкм, энергия которых объединена в один луч с помощью технологии MultiWave Hybrid™. На керамических волокнах имеется полимерное покрытие розоватого цвета, облегчающее ткацкий процесс; при лазерной резке оно удаляется. Удаление полимерного покрытия не влияет на структурную целостность материала.Пример обработки

Благодаря технологии MultiWave Hybrid могут быть реализованы проекты по обработке материала 3M Nextel 440 BF54, в которых требуется получать сложные геометрические фигуры и мелкие элементы без ухудшения физических свойств материала. Пример, демонстрирующий результаты лазерной обработки материала 3M Nextel 440 BF54 с использованием рекомендуемой конфигурации системы, показан на рисунке 3.Заключение

Материал 3M Nextel 440 BF54 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 лучшая конфигурация для его обработки — комбинация волоконного лазера мощностью 50 Вт с длиной волны 1,06 мкм и CO₂-лазера мощностью 75 Вт с длиной волны 10,6 или 9,3 мкм. 3M Nextel 440 BF54 эффективно поглощает лазерную энергию с длиной волны 1,06 мкм, которая разрезает керамические волокна, а добавление энергии лазерной волны с длиной волны 10,6 или 9,3 мкм в объединенном луче в гибридной конфигурации MultiWave Hybrid обеспечивает совершенно чистую и неразлохмаченную кромку без остатков отходов и с минимальной зоной теплового воздействия.