تعلم
استكشف
تقييم
اكتشف
بناء
يجب أن تراعي

معالجة التفلون ® الفلوروبوليمر باستخدام تقنية المعالجة الرقمية للمواد باستخدام الليزر DLMP ®

قطع تفلون® متعددة مناسبة لأعمال القطع والنقش والحفر بالليزر

أسماء ذات صلة:

فلون®، تفلون ®

الأسماء الكيميائية:

PTFE، بولي (تيترافلورثيلين)، بولي (ديفلوروميثيلين)، بولي (تيترافلوروإيثين)، بولي (1،1،2،2-تيترافلوروإيثيلين)

الشركات المصنعة:

DuPont ،AGC Chemicals

تعتبر مادة البوليتترافلورثيلين (PTFE) معروفة على نطاق واسع بالاسم التجاري Teflon®. وهي فلوروبوليمر اصطناعي معروف بشكل كبير بخصائصه المقاومة للالتصاق، وعدم الاختلاط بالماء، ومقاومة المواد الكيميائية والحرارة. نظرًا لخصائصه الاستثنائية، يناسب التفلون® البيئات الأكثر تطلبًا للتطبيقات التجارية والصناعية والفضائية. يؤدي ارتباط الكربون-الفلور الذي يهيمن على التركيب الجزيئي إلى جعل التفلون مقاومًا للمواد الكيميائية الأكثر عدوانية، بما في ذلك حمض الهيدروفلوريك. كما يحمل التفلون أيضًا قوة عازلة عالية جدًا بالإضافة إلى نقطة انصهار عالية (327 درجة مئوية) ومرونة في درجة حرارة منخفضة (منخفضة تصل إلى 79 درجة مئوية). يتوفر التفلون بالعديد من الأشكال والألوان. وهو أكثر وفرة في شكل الأوراق، والأنابيب، والقضيب. الألوان الأكثر شيوعًا هي الأبيض والأسود. التفلون عادة نقي كيميائيًا، مما يعني عدم إضافة مواد بلاستيكية أو حشو.

التفلون ® وتقنية المعالجة الرقمية للمواد باستخدام الليزر (DLMP® )

خصائص المواد للتفلون، مثل الذوبان في درجة حرارة عالية وغياب الربط العرضي، مما يجعله متوافقًا بدرجة كبيرة مع تقنية المعالجة الرقمية للمواد باستخدام الليزر (DLMP) والتي تستخدم طاقة الليزر لتعديل شكل أو مظهر المواد. آثار تفاعل طاقة الليزر مع التفلون هي استئصال المادة وتعديلها. في حالة التفلون، يمكن تطبيق القطع والحفر والنقش بالليزر. يمكن لطاقة الليزر استئصال المادة لقطع أو حفر أو نقش المادة، أو أنه يمكنه تغيير خصائص السطح لإنشاء علامة مرئية. لمزيد من المعلومات، يرجى الاطلاع على المواصفات الفنية لمعالجة المواد بالليزر.

مادة ®Teflon أبيض مقطوعة بالليزر على شكل ألماسةمادة ®Teflon أسود منقوشة بالليزر على سطح للحصول على رمز ثنائي الأبعادألياف ®Teflon أسود منقوشة بالليزر على سطح للحصول على رقم تسلسليمادة ®Teflon أبيض مقطوعة بالليزر على شكل ألماسة

استئصال المواد

استئصال المادة هي عملية فيزيائية لإزالة المادة. قد يزيل نظام الليزر المواد بالكلية من الأعلى إلى أسفل السطح (عادة يشار إليه باسم "القطع بالليزر")، أو قد يزيل جزئيًا المواد من الجزء العلوي للمادة وصولاً إلى عمق محدد (يشار إليه عادة باسم "نقش الليزر"). يعتبر التفلون ممتص ممتاز لثاني أكسيد الكربون الناتج من طاقة الليزر (الطول الموجي = 10.6 ميكرون). عندما يمتص التفلون طاقة الليزر، فإنه يحول بسرعة الطاقة الضوئية إلى الاهتزازات الجزيئية (الحرارة). ومن خلال حرارة كافية، يخضع التفلون "للانشقاق"، حيث يتم كسر الروابط بين وحدات متكررة نظيفة، دون تدهور كبير للوحدة الأساسية. تتحول المواد الموجودة مباشرة في مسار الليزر إلى بخار وجسيمات دقيقة. لهذه الأسباب، يتم استخدام ليزر ثاني أكسيد الكربون بشكل كبير لاستئصال التفلون. المواد خارج بقعة أو مسار الليزر سوف تتعرض إلى بعض الحرارة، ولكنها ليست كافية للاحتراق والاستئصال الكامل والدقيق. وغالبًا ما يشار إلى هذه المنطقة من التأثير الحراري باسم المنطقة المتضررة من الحرارة أو HAZ. في حالة التفلون، لم يتم إنشاء أي منطقة متضررة من الحرارة لأن التفلون يمتلك درجة حرارة ذوبان عالية؛ وهذا يعني أن الأسطح المجاورة يمكن أن تتحمل الاتصال بالحرارة بدون ذوبان أو غليان. يمكن تقليل الآثار الحرارية عن طريق اختيار قوة ليزر مناسبة لسمك معين من المواد.

تعديل خصائص المادة

كما نوقش مسبقًا، يمتص التفلون طاقة ليزر 10.6 ميكرون بسهولة ويذوب بنظافة. ومع ذلك، فإن ليزر ثاني أكسيد الكربون غير فعال في خلق التباين. ليزر الألياف الذي يعمل عند 1.06 ميكرومتر هو أيضًا غير فعال في صنع تباين في التفلون الأبيض النقي. في الواقع، غالبًا ما يستخدم التفلون كموزع للضوء في هذا الطول الموجي. ولكن هناك طريقة لإنتاج التباين على التفلون الأسود. تمتص صبغة الكربون السوداء التي تستخدم لصنع التفلون الأسود طاقة ليزر الألياف بشكل جيد جدًا. يتم تحويل هذه الطاقة إلى حرارة، موصلة بمصفوفة البوليمر. عند التحكم فيه بشكل صحيح، سوف يبدأ البوليمر في الغليان، مما يصنع المزيد من مساحة السطح. تكسر الأسطح الإضافية أشعة الضوء، مما ينتج عنه تباينًا عاليًا، ونقش بلون أبيض فاتح على التفلون الأسود. هذه العملية، التي يشار إليها أحيانًا باسم التبييض أو الرغوة، لا تترك أي بقايا أو مسحوق، والمناطق المنقوشة تحتفظ بخصائص التفلون.

النقش بالليزر (السطح)

يمكن النقش على التفلون الأسود بليزر الألياف لعرض معلومات، مثل الأرقام والنصوص، والباركود، وحتى الصور الفوتوغرافية. تظل العلامة دائمة وتظهر تباينًا عاليًا، مما يجعلها بديلاً جذابًا لأساليب التحبير. يظهر المثال رقمًا تسلسليًا منقوشًا على سطح التفلون الأسود.

مادة ®Teflon أسود منقوشة بالليزر على سطح للحصول على رقم تسلسلي

العمليات المشتركة

يمكن تطبيق عمليات متعددة على التفلون دون الحاجة إلى نقل أو إعادة تركيب المواد. توضح صورة المثال كيفية الجمع بين العمليات لقطع التفلون من مخزون الأوراق، وحفر شكل الماس في المواد، والنقش على السطح والرقم التسلسلي. يتم الحفر ووضع العلامات دائمًا قبل القطع في عملية مجتمعة.

ألياف ®Teflon أسود مقطوعة بالليزر على شكل ألماسة مع حفر قناة ونقش رقم تسلسلي على سطح

اعتبارات الصحة والسلامة البيئية

عادة ما ينتج عن تفاعل الليزر مع المواد مخلفات غازية أو جسيمات. آلية التحلل الأولية للتفلون® عند استخدام عمليات الاستئصال بالليزر هي الانشقاق؛ حيث يتم استئصال جزيئات أصغر من التفلون من المادة ويتم ترسيبها في مسحوق أبيض ناعم. كما أن النفايات السائلة الغازية موجودة أيضًا وتشمل فلوريد الكربونيل، الفلوروفورم، سداسي الفلوروبروبلين ورباعي الفلورو بروبلين. يتعين تمرير هذه الغازات والجسيمات نحو المناطق الخارجية مع الالتزام بالتشريعات الحكومية ذات الصلة. أو عوضًا عن ذلك، يمكن معالجة المخلفات بواسطة نظام تصفية أولاً ثم توجيهها إلى الخارج. بعض المواد لديها ميل لتوليد المنتجات الثانوية القابلة للاشتعال أثناء معالجة الليزر. ولذلك، ينبغي دائمًا الإشراف على معالجة الليزر.