Связанные названия
Химические названия
поли-оксидифенилен-пиромеллитимид
Производители
DuPont™
Термореактивные химические свойства и высокая термостойкость Kapton делают этот полимер полностью совместимым с технологией DLMP. Влияние каждого из свойств Kapton на результаты DLMP подробно обсуждается в следующих разделах.
Наиболее полезными эффектами воздействия лазерной энергии на Kapton являются абляция материала и модификация материала. Каждый из этих процессов обсуждается в соответствующем разделе ниже.
Отчет о применении технологии лазерной обработки материалов
Галерея
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.
Полиимиды являются превосходными поглотителями энергии CO2-лазера (длина волны = 10,6 мкм). Когда полимер поглощает энергию лазера, он быстро преобразует оптическую энергию в молекулярные колебания (тепло). Под воздействием достаточной температуры происходит быстрое химическое разложение и карбонизация. Материал, непосредственно попадающий в зону лазерного луча, удаляется в виде пара и мелкодисперсных частиц. Материал, расположенный за пределами зоны воздействия лазера, поглощает некоторое количества тепла, но его недостаточно для глубокого и полного сгорания и абляции. Эту область термического воздействия часто называют зоной теплового воздействия, или ЗТВ. ЗТВ полиимидных пленок будет черной и обугленной. На поверхности также может присутствовать очень легкий шлам. Для удаления этого черного угольного налета и шлама лучше всего погрузить пленку в ультразвуковую ванну с обычным растворителем, например метанолом. Можно также просто протереть материал тампоном с растворителем.
Лазерная резка — это сквозное удаление и отделение материала от верхней до нижней поверхности вдоль заданной траектории луча.
Полиимидные пленки, такие как Kapton, легко поддаются резке с помощью технологии DLMP. На краях срезов, образующихся в результате лазерной резки, формируется очень узкая полоска обугленного материала и остатков. В общем случае обугливание и образование остатков прямо пропорционально толщине материала и обратно пропорционально мощности лазера. Большую часть, если не весь разложившийся материал на кромке реза можно удалить тампоном с растворителем или в ультразвуковой ванне с растворителем.
Результаты лазерной резки полиимидной пленки Kapton показаны на примере в виде вырезанных квадратных и круглых отверстий. Описанная базовая возможность может быть расширена для создания практически любой формы, включая возможность выполнения сложных и близко расположенных разрезов.
При использовании технологии DLMP для резки материала прилагается энергия, достаточная для полного испарения материала непосредственно на траектории лазера. При этом в результате химического разложения образуется темный шлам, как обсуждалось выше. Уменьшая мощность лазера, полиимидную пленку можно затемнить без существенного удаления материала. Это один из типов изменения материала, который применяется для лазерной маркировки изделий из полимера Kapton.
Когда лазерная энергия используется для создания идентификационных меток, считываемых человеком и/или устройством, или информации на материале (например, штрихкода, кода даты/партии, серийного номера или номера детали), этот процесс называется лазерной маркировкой. При лазерной маркировке полиимидной пленки после удаления излишков черных остатков остается маркировка серого цвета.
К древесине можно применить множество процессов без перемещений или повторного закрепления материала. Пример демонстрирует, как с помощью технологии DLMP можно в одной производственной операции объединить процессы вырезания квадратных и круглых фигур, гравировки символов и текстур и маркировки мелких деталей на вишневой древесине.
При взаимодействии лазера с материалом почти всегда образуются выбросы газов и/или частиц. При обработке чисто полиимидного полимера Kapton (Cirlex®, тип H) с помощью CO2-лазера образуются пары, содержащие в основном угарный газ с примесями соединений из групп карбонилов, нитрилов и алкинов. Твердые черные остатки, образующиеся в процессе резки и маркировки, вероятно, возникают вследствие полной карбонизации полимера. Отходы при обработке полиимидной пленки Kapton следует направлять во внешнюю среду. В качестве альтернативы они могут сначала обрабатываться системой фильтрации, а затем выводиться во внешнюю среду. Полиимиды не являются легко воспламенимым материалом. Тем не менее, процесс лазерной обработки материалов всегда должен производиться под контролем.
