相关名称
- 聚酰亚胺薄膜
- Kapton® HN– 所有在很宽温度范围（尤其是非常高温度下）具有物理、化学和电气性能理想平衡的聚酰亚胺薄膜
- Kapton® FN– 通过将Kapton® HN和杜邦™ Teflon® FEP氟碳树脂结合在一起而得到热封牌号
- Kapton® HPP-ST– 与HN相同的聚酰亚胺，在很宽的温度范围具有出众的尺寸稳定性和粘附特性
Kapton®聚酰亚胺
使用数字激光材料加工（DLMP®）技术加工Kapton®
Kapton®是杜邦™聚酰亚胺薄膜的商品名。聚酰亚胺薄膜一般是热固性聚合物，通过芳香族二酐和芳香族二胺的聚合来合成。Kapton薄膜表现出良好的耐化学性、很高的介电强度和优异的机械性能。这些理想的性能可在非常宽的温度范围保持。这类薄膜可填充、金属化和涂胶，增加它们在大多数应用和行业中的使用。未经处理的聚酰亚胺薄膜外观通常为黄褐色。
化学名
聚氧二苯撑均苯四甲酰亚胺
厂商
杜邦™
Kapton®和DLMP®技术
Kapton热固性的化学性质和耐高温性能使其高度适应DLMP技术。Kapton的每种特性对DLMP结果的影响在后面的栏目中详细讨论。
激光能量对Kapton最有用的效应是材料蚀除和材料改性。这些工艺的每一种都在下面其相应的部分中讨论。
图库
材料蚀除
材料蚀除是去除材料的物理过程。该过程将材料从顶部到底部表面完全去除或从顶部向下到指定深度部分去除。
聚酰亚胺是CO2激光能量（波长=10.6 μm）的优异吸收体。聚合物吸收激光能量时，其迅速将光能转化为分子振动（热能）。充分的热量可导致快速化学分解和碳化。直接处于激光路径中的材料被蚀除，成为蒸气和细微颗粒。紧靠激光光斑或路径外侧的材料会传导一部分热量，但不足以完全和彻底地燃烧和蚀除。这个热效应的区域通常被称为热影响区，或HAZ。聚酰亚胺薄膜的HAZ将是黑色碳化的区域。还可能表现出非常高的残留物。清除这种黑色结焦和残留物的最好方法是将薄膜与甲醇等常见溶剂浸在超声浴中。可使用蘸溶剂的棉签擦拭材料。
激光切割
激光切割就是材料从上表面到下表面沿指定路径完全去除和分离。
聚酰亚胺薄膜很容易采用DLMP技术切割。激光切割得到的边缘将在切缘显示非常窄的焦化材料和残留物条纹。一般来说，结焦和残留物与材料厚度成正比，与激光功率成反比。切缘处的分解材料即使不能全部都用溶剂与超声浴和棉签结合来去除，也能去除掉大部分。
本例中显示了激光切割有方形槽和圆形孔的Kapton聚酰亚胺薄膜。所示的基本能力可被扩展到几乎所有形状，甚至是复杂和间隔很近的切口。
用于SMT原型模板的激光切割Kapton
材料改性
使用DLMP技术切割材料时， 施加的能量足够使直接位于激光路径中的所有材料气化。此过程会留下黑色残留物，这是由之前讨论的化学分解造成的。通过降低激光功率，可使聚酰亚胺变暗，同时不去除很多的材料。这就是一种类型的材料改性，对于Kapton产品的激光打标非常有用。
激光打标
激光能量用来在材料上产生条形码、日期/批次代码、序列号或零件号等人读和/或机读标识或信息时，可将这个过程认为是激光打标。清除了过量结焦后，激光打标的聚酰亚胺薄膜将产生灰色标记。
Kapton聚酰亚胺薄膜上标记的零件号
组合工艺
可在聚酰亚胺上应用多种工艺，而没有必要移动或重新夹持材料。此示例显示了如何将工艺组合，在同一制造步骤中，使用DLMP技术在聚酰亚胺上切割方形和圆形、雕刻字符和纹理并标记精致细节。
显示使用5密尔（0.127 Mm）Kapton薄膜进行表面打标和切割的组合激光工艺
环境、健康和安全考虑事项
激光材料相互作用几乎总是产生气态流出物和/或颗粒物。使用CO2激光器加工所有聚酰亚胺Kapton（Cirlex®，H型）产生主要含一氧化碳和微量羰基、腈基和炔基的蒸气。切割和打标过程中沉积的黑色残留物有可能是聚合物的完全碳化产生的。应将加工聚酰亚胺薄膜产生的流出物导向外部环境。也可首先使用过滤系统处理，然后导向外部环境。聚酰亚胺不易燃烧。但是，应始终对激光加工予以监督。
