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Traitement de la mousse en polyuréthane microcellulaire 3M® à l'aide de DLMP®

Découpe au laser de la mousse en polyuréthane 3M™ en forme de joint

Noms associés :

Mousse en polyuréthane de qualité supérieure 120XX 3M®

Noms chimiques :

S/O

Fabricants :

3M®

Les produits à base de mousse en polyuréthane microcellulaire 3M® sont composés de mousse PU microcellulaire thermodurcie avec ou sans support adhésif. Ces produits offrent un bon amortissement, une bonne étanchéité et un bon contrôle des vibrations grâce à des propriétés très peu compressibles. En revanche, la structure cellulaire ouverte permet aux gaz et vapeurs de traverser le matériau. Lorsqu'il est doublé d'adhésifs 3M, ce produit offre un fort contact initial et une excellente résistance au cisaillement sur une large plage de températures.

Ces mousses ont été conçues pour des applications de jointure et d'étanchéité hautes performances mais également pour trouver une application dans les secteurs automobile, aéronautique, électronique et médical à des fins d'insonorisation et de contrôle des vibrations.

La mousse polyuréthane 3M est fabriquée en densités de 240 kg/m3 (15 lb/ft3) et 320 kg/m3 (20 lb/ft3) et en épaisseurs de 1,59 mm (0,0625") à 12,7 mm (0,5"). Elle est disponible sans adhésif ou avec adhésif de différentes épaisseurs, supports et protections. Toutes les mousses PU 3M sont noires.

Mousse en polyuréthane 3M® et technologie DLMP®

Une densité relativement faible et une composition chimique thermodurcie sont les facteurs principaux qui permettent un traitement facile de la mousse en polyuréthane 3M avec la technologie DLMP (Digital Laser Material Processing). L'impact de cette propriété sur les résultats de DLMP est examiné en détail dans les sections suivantes. L'effet le plus utile de l'énergie laser avec la mousse polyuréthane 3M est l'ablation de la matière. Dans le cas de la mousse polyuréthane 3M, les procédés de découpe au laser et de gravure au laser s'appliquent. Chacun de ces procédés est exposé dans sa section respective ci-dessous.

Pour des informations plus détaillées, consultez notre Livre blanc Traitement des matières par laser.

Découpe au laser de la mousse en polyuréthane 3M™ en forme de losangeDécoupe partielle au laser de la mousse en polyuréthane microcellulaire 3M™ en forme losangeDécoupe partielle au laser de la mousse en polyuréthane microcellulaire 3M™ tout en laissant le verso intactDécoupe partielle au laser de la mousse en polyuréthane microcellulaire 3M™

Ablation de la matière

L’ablation de matière est un procédé physique qui retire de la matière. La matière est complètement retirée de la surface supérieure à la surface inférieure ou partiellement à partir de la surface supérieure jusqu'à une profondeur spécifiée.

Le polyuréthane est un excellent absorbant d'énergie laser CO2 (longueur d'onde = 10,6 μm). Lorsque le polyuréthane absorbe l'énergie laser, il convertit rapidement l'énergie optique en vibrations moléculaires (chaleur). Ce type de polyuréthane étant thermodurci, une chaleur suffisante produit une décomposition chimique rapide. La matière située directement sur le passage du laser est nettement séparée en vapeurs et fines particules.

Pour ces raisons, les lasers CO2 sont couramment employés pour l'ablation au laser de la mousse polyuréthane. La matière juste à l'extérieur du point ou de la trajectoire du laser transmettra de la chaleur, mais pas suffisamment pour une ablation complète. Cette zone de variation thermique est souvent appelée zone affectée par la chaleur ou ZAC. Dans le cas de la mousse polyuréthane 3M, pratiquement aucune ZAC n'est créée car la structure de faible densité de la mousse ne nécessite pas de charges calorifiques importantes pour couper ou graver. En outre, le polymère est thermodurci et peut supporter la chaleur sans fondre.

Traitements combinés

Plusieurs traitements peuvent être appliqués à la mousse polyuréthane 3M sans déplacer ou re-fixer la matière. L'exemple montre comment des procédés peuvent être combinés pour découper la mousse en polyuréthane 3M à partir d'un ensemble de feuilles, graver un losange dans la matière et graver un numéro de série.

Découpe au laser de la mousse en polyuréthane 3M™ en forme de losange

Considérations en matière d'environnement, de santé et de sécurité

Les interactions entre laser et matière créent presque toujours des effluents gazeux et/ou des particules. Étant donné que ce produit est basé sur un polymère thermodurci, la matière se transformera principalement en carbamate de méthyle, ainsi que d'autres gaz, au lieu de fondre ou de bouillir. L'effluent en phase gazeuse est également généré et principalement constitué de monoxyde de carbone. Ces gaz et particules doivent être dirigés vers un environnement extérieur conformément aux réglementations gouvernementales. L’effluent peut également être traité avec un système de filtration avant d’être dirigé vers un environnement extérieur. Certains matériaux ont une propension à générer des sous-produits inflammables pendant le traitement au laser. Le traitement au laser doit donc toujours être surveillé.