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Procesamiento de espuma de poliuretano microcelular 3M® con DLMP®

Corte láser en forma de empaque de Espuma de poliuretano microcelular 3M™

Nombres relacionados:

Espuma de poliuretano premium 120XX 3M®

Nombres químicos:

N/D

Fabricantes:

3M®

Los productos de espuma de poliuretano microcelular 3M® consisten de una espuma microcelular y termoendurecida de poliuretano (PU), que puede tener o no un soporte adhesivo. Estos productos demuestran buen control de amortiguación, sellado y vibración, debido a sus propiedades de muy baja compresión. Sin embargo, la estructura celular abierta permite que los gases y vapores atraviesen el material. Cuando se reviste con adhesivos 3M, este producto proporciona alta fuerza de adhesión inicial y excelente resistencia al corte en una amplia gama de temperaturas.

Estas espumas están diseñadas para aplicaciones de frisadura y sellado de alto rendimiento, pero también pueden aplicarse en las industrias automotriz, aeroespacial, electrónica y médica, con fines de amortiguar los sonidos y controlar la vibraciones.

La espuma de poliuretano 3M™ se produce en densidades de 240 kg/m3 (15 lb/ft3) y 320 kg/m3 (20 lb/ft3) y espesores desde 1,59 mm (0,0625") hasta 12,7 mm (0,5"). Está disponible sin adhesivo, y en una diversidad de espesores de adhesivo, soportes y revestimientos. Todas las espumas de poliuretano de 3M son de color negro.

Espuma de poliuretano 3M® y Tecnología DLMP®

Su relativa baja densidad y química termoendurecida son los factores claves que hacen que la espuma de poliuretano 3M sea fácil de procesar con la tecnología DLMP (Procesamiento digital de materiales mediante láser). En las siguientes secciones detallamos la influencia de esta propiedad sobre los resultados de DLMP. El efecto más útil de la energía láser en la Espuma de poliuretano 3M™ es la ablación del material. En el caso de la Espuma de poliuretano 3M™, aplican los procesos de corte y grabado láser. Cada uno de estos procesos se describen en su respectiva sección a continuación.

Para obtener más información, consulte nuestro Informe técnico de procesamiento de materiales mediante láser.

Corte láser en forma de rombo de Espuma de poliuretano microcelular 3M™Corte láser parcial en forma de rombo de Espuma de poliuretano microcelular 3M™Corte láser parcial de espuma de poliuretano microcelular 3M™ mientras que la parte posterior permanece intactaCorte láser parcial de espuma de poliuretano microcelular 3M™

Ablación de material

La ablación de material es un proceso físico que remueve material. El material es removido completamente desde la superficie superior hasta la inferior, o parcialmente, desde la parte superior del material hasta una profundidad determinada.

El poliuretano es un material que tiene una absorción excelente de la energía láser de CO2 (longitud de onda = 10,6 μm). Cuando el poliuretano absorbe energía láser, rápidamente convierte la energía óptica en vibraciones moleculares (calor). Debido a que este tipo de poliuretano es termoendurecido, la suficiente temperatura conduce a descomposición química rápida. El material que está directamente en la ruta del láser es extraído limpiamente por ablación transformándose en vapor y partículas finas.

Por estas razones, se emplean comúnmente los láseres CO2 para la ablación de la espuma de poliuretano. El material que se encuentra inmediatamente fuera del punto o trayecto del láser conducirá algo de calor, pero no lo suficiente para lograr una ablación completa y profunda. A esta área de efecto térmico con frecuencia se le llama zona afectada por el calor o HAZ. En el caso de la Espuma de poliuretano 3M™, prácticamente no se crea HAZ debido a que la estructura de baja densidad de la espuma no requiere cargas de temperatura fuertes para cortar o grabar. Adicionalmente, el polímero es termoendurecido, por lo que puede soportar calor sin fundirse.

Procesos combinados

Se pueden aplicar múltiples procesos a la Espuma de poliuretano 3M™ sin tener que mover o reajustar el material. La imagen demuestra cómo se pueden combinar procesos para cortar espuma de poliuretano 3M a partir de láminas, grabar un rombo sobre el material y un número de serie.

Corte láser en forma de rombo de Espuma de poliuretano microcelular 3M™

Consideraciones de salud, seguridad y ambiente

Las interacciones del láser con el material casi siempre crean emanaciones gaseosas o particuladas. Ya que este producto se basa en un polímero termoendurecido, en lugar de derretirse o hervir, el material se degradará químicamente en carbamato de metilo. También se genera la fase de emanaciones gaseosas, que se componen principalmente de monóxido de carbono. Estos gases y partículas deben ser conducidos al ambiente exterior de conformidad con las reglamentaciones gubernamentales. Alternativamente, las emanaciones pueden ser tratadas primero con un sistema de filtrado y luego conducidas al ambiente exterior. Algunos materiales tienden a generar productos inflamables durante el procesamiento mediante láser. De esta forma, el procesamiento mediante láser siempre debe ser supervisado.