Лазерная обработка листового материала SABIC LEXAN™ 9600 FR

Введение

SABIC LEXAN™ 9600 FR представляет собой прозрачный лист из поликарбоната. Листы LEXAN FR разработаны для улучшения параметров пожаробезпасности в сочетании со стандартными характеристиками поликарбонатного листа, такими как ударостойкость, жесткость и прочность, оптическое качество, формуемость и малый вес. LEXAN 9600 FR — это поликарбонатный лист толщиной 1,5 мм. Схема материала LEXAN 9600 FR показана на рисунке 1.
SABIC LEXAN 9600 FR Sheet Layers

Рисунок 1. Материал LEXAN 9600 FR: лист из поликарбоната (1,5 мм).

Изделия из листового материала SABIC LEXAN используются в различных отраслях промышленности, таких как транспорт, электроника и строительство, а также для изготовления различных деталей, таких как рассеиватели света, смотровые окна, пылезащитные крышки и т. д. SABIC LEXAN 9600 FR — это модификация листового материала LEXAN, которая отвечает более жестким требованиям к огнестойкости. Бесконтактный характер лазерной обработки позволяет обрабатывать проекты со сложной геометрией и мелкими элементами, что может быть затруднительно при использовании традиционных механических методов. К LEXAN 9600 FR можно применять лазерную резку и лазерную маркировку. 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 LEXAN 9600 FR был протестирован для оценки применимости лазерной обработки и определения наилучшей конфигурации пиковой мощности и длины волны лазера. Установлено, что LEXAN 9600 FR эффективно поглощает лазерную энергию с длиной волны как 9,3 мкм, так и 10,6 мкм с небольшой разницей в результатах. Сделанное под микроскопом при 300-кратном увеличении изображение кромки LEXAN 9600 FR после лазерной резки показано на рисунке 2. Трехмерное изображение на рисунке 3 показывает, как поликарбонатный лист реагирует на лазерную резку с конфигурацией системы: одинарный лазер мощностью 75 Вт и длиной волны 9,3 мкм. Была также протестирована маркировка LEXAN 9600 FR — контрастный результат получен при использовании длины волны лазерного излучения 1,06 мкм.
SABIC LEXAN 9600 FR Sheet Figure 2

Рисунок 2. Сделанное под микроскопом (300-кратное увеличение) изображение кромки LEXAN 9600 FR после лазерной резки с длиной волны 9,3 мкм. Зона теплового воздействия составляет 125 мкм.

SABIC LEXAN 9600 FR Sheet Figure 3

Рисунок 3. Сделанное под микроскопом (300-кратное увеличение) изображение кромки LEXAN 9600 FR после лазерной резки с длиной волны 9,3 мкм.

Была протестирована лазерная резка поликарбонатного листа LEXAN 9600 FR с длиной волны 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 4. Обе конфигурации системы показали свою практическую применимость с некоторой разницей в качестве результатов.

Таблица 1. Сравнение конфигураций системы

Конфигурация системыЗона теплового воздействияХарактеристики процессаТребования к последующей обработке
9,3 мкмМинимальная зона теплового воздействия — примерно 125 мкм Эта конфигурация обеспечивает качественную кромку с минимальными тепловыми эффектами и некоторым обесцвечиванием Дополнительная обработка не требуется
10,6 мкмЗона теплового воздействия — примерно 140 мкмЭта конфигурация дает несколько более грубую кромку реза с минимальными тепловыми эффектами и меньшим обесцвечиванием
SABIC LEXAN 9600 FR Sheet Figure 4

Рисунок 4. Сделанные под микроскопом (300-кратное увеличение) изображения кромки после лазерной резки с длиной волны 9,3 мкм (слева) и 10,6 мкм (справа).

Пример обработки

Благодаря технологии Universal Laser Systems могут быть реализованы проекты по обработке материала LEXAN 9600 FR, в которых требуется получать сложные геометрические формы и мелкие элементы без ухудшения физических свойств материала. Пример, демонстрирующий результаты лазерной резки и маркировки материала LEXAN 9600 FR с использованием рекомендуемой конфигурации системы — мощность лазера 75 Вт при длине волны 9,3 мкм, — показан на рисунке 5.
SABIC LEXAN 9600 FR Sheet Figure 5

Рисунок 5. Пример геометрии, которую можно получить при помощи лазерной резки и маркировки материала LEXAN 9600 FR.

Заключение

Материал LEXAN 9600 FR 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 с помощью CO2-лазерного источника мощностью 75 Вт при длине волны 9,3 или 10,6 мкм. Для получения контрастного результата при лазерной маркировке этого материала необходимо использовать волоконный лазер с длиной волны 1,06 мкм. LEXAN 9600 FR эффективно поглощает энергию лазера при длине волны 9,3 или 10,6 мкм, образуя кромку реза с минимальной зоной теплового воздействия и незначительным обесцвечиванием.