Лазерная обработка эластичной пленки Isovolta ISONOM® NMN 0881

Введение

Эластичная пленка ISONOM® NMN 0881 относится к серии бумажных и пленочных ламинатов, выпускаемых компанией Isovolta. ISONOM NMN 0881 представляет собой трехслойную ламинированную пленку, состоящую из полиэтилентерефталатного (ПЭТ) слоя, заламинированного с двух сторон слоями DuPont Nomex Type 464, тонкой изолирующей каландрированной бумаги. Каждый из трех слоев имеет толщину 50 мкм; общая толщина — 150 мкм. Схема материала ISONOM NMN 0881 показана на рисунке 1.
Isovolta ISONOM NMN 0881 Flexible Film Layers

Рисунок 1. На схеме материала ISONOM NMN 0881 показаны слои Nomex (каждый толщиной 50 мкм)
сверху и снизу и ПЭТ-слой (50 мкм) посередине.

ISONOM NMN 0881 по большей части используется в производстве аккумуляторов в качестве прокладок и затворов ячеек и для фазной изоляции в низковольтных двигателях; часто используется в качестве межрядной изоляции в трансформаторах и других электрических машинах и приборах. Компонент Nomex в ISONOM NMN 0881 обеспечивает физическую прочность, а ПЭТ добавляет исключительные электрические характеристики полиэфира, что позволяет использовать ISONOM NMN 0881 в электрических областях с жесткими требованиями. ISONOM NMN 0881 может использоваться в электрических средах при температуре до 155 °C. Этот материал сочетает в себе такие механические свойства, как высокая прочность на разрыв и сопротивление надрыву кромок, с высокими электроизоляционными характеристиками.

ISONOM NMN 0881 подходит для лазерной резки; однако другие лазерные процессы не предлагаются, так как 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 ISONOM NMN 0881 был протестирован для оценки применимости лазерной резки и определения наилучшей конфигурации пиковой мощности и длины волны лазера. Установлено, что ламинатная пленка ISONOM NMN 0881 эффективно поглощает энергию CO2-лазера 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 ISONOM NMN 0881 показано на рисунке 2. Трехмерное изображение на рисунке 3 показывает, как пленка реагирует на лазерную резку с рекомендуемой конфигурацией системы: одинарный CO2-лазерный источник мощностью 75 Вт и длиной волны 9,3 мкм.
Isovolta ISONOM NMN 0881 Flexible Film Figure 2

Рисунок 2. Сделанное под микроскопом (300-кратное увеличение) изображение кромки материала ISONOM NMN 0881. Зона теплового воздействия составляет 60 мкм.

Isovolta ISONOM NMN 0881 Flexible Film Figure 3

Рисунок 3. 3D-визуализация сделанного под микроскопом (300-кратное увеличение) изображения кромки ISONOM NMN 0881 после лазерной резки.

Пленка ISONOM NMN 0881 была протестирован с длинами волн 9,3 и 10,6 мкм CO2-лазера. Результаты этих испытаний сравнивались путем анализа термических эффектов, качества кромки и требований к последующей обработке. Результаты сравнения двух конфигураций лазерной системы приведены в таблице 1 и показаны на фотографиях на рисунке 4. Конфигурация 9,3 мкм при лазерной 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 60 мкм Эта конфигурация обеспечивает качественную кромку с минимальными тепловыми эффектами и обесцвечиванием Дополнительная обработка не требуется
10,6 мкмМинимальная зона теплового воздействия — примерно 50 мкмЭта конфигурация приводит к увеличению зоны обесцвечивания и более грубой текстуре поверхности вдоль кромки
Isovolta ISONOM NMN 0881 Flexible Film Figure 4

Рисунок 4. Сделанные под микроскопом (300-кратное увеличение) изображения обработанной кромки при длине волны 9,3 мкм (слева) и 10,6 мкм (справа).

Пример обработки

Благодаря технологиям ULS могут быть реализованы проекты по обработке материала ISONOM NMN 0881, в которых требуется получать сложные геометрические фигуры и мелкие элементы без ухудшения физических свойств материала. Пример, демонстрирующий результаты лазерной резки материала ISONOM NMN 0881 с использованием рекомендуемой конфигурации системы, показан на рисунке 5.
Isovolta ISONOM NMN 0881 Flexible Film Figure 5

Рисунок 5. Пример геометрии, которую можно получить при помощи лазерной резки материала ISONOM NMN 0881.

Заключение

Эластичная пленка ISONOM NMN 0881 подходит для лазерной обработки и была тщательно протестирована 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. ISONOM NMN 0881 эффективно поглощает лазерную энергию при длине волны 9,3 мкм, позволяя получать качественную кромку с минимальной зоной теплового воздействия и обесцвечивания.