Plastique pour la gravure/découpe au laser

Traitement du plastique pour la gravure/découpe au laser utilisant la technologie Digital Laser Material Processing (DLMP®, traitement digital des matériaux au laser)

Le plastique pour la gravure/découpe au laser (parfois appelé « plastique du système de gravure laser ») est un produit en deux parties à base de polymère spécifiquement conçu pour les systèmes laser CO2. Les deux parties sont composées d'une couche supérieure très fine (~0,025 mm) et d'une couche inférieure épaisse d'une couleur contrastante. Celles-ci sont souvent appelées la couronne et le cœur, respectivement. La couche de protection peut être un aplat avec une finition matte, satinée ou brillante. D'autres variétés comprennent des couches de protection avec des charges métalliques pour imiter le laiton et l'aluminium solides ainsi que le grain de bois imprimé. La couche centrale est généralement un aplat très contrasté, tel que le noir ou le blanc. Le plastique pour la gravure/découpe au laser est également proposé comme absorbeur UV, permettant ainsi de l'utiliser dans des environnements extérieurs.


La composition chimique de plastiques utilisée est généralement un mélange de polymères acryliques et styréniques et de copolymères. Le styrène est utilisé comme polymère pour rompre la structure compacte de l'acrylique et offrir une certaine souplesse. Tout comme les formes plus pures d'acrylique, les produits en plastique pour la gravure/découpe au laser sont facilement dépolymérisés sous l'énergie infrarouge focalisée.


Noms associés

Plastique du système de gravure laser


Noms chimiques

S/O


Fabricants

Rowmark®

Plastique pour la gravure/découpe au laser et technologie DLMP®

La composition chimique spécifique des polymères est le facteur principal qui permet de rendre le plastique pour la gravure/découpe au laser compatible avec la technologie Digital Laser Material Processing (DLMP®). Cette matière subit une dépolymérisation et une vaporisation rapides, contrairement à d'autres matières qui peuvent s'oxyder et se carboniser.


L'ablation de la matière est l'effet le plus utile de l'énergie laser avec le plastique pour la gravure/découpe au laser.


Livre blanc sur le traitement des matières par laser

Inscriptions en braille sur symbole de toilettes gravé au laser de plastique pour la gravure/découpe au laser
Inscriptions en braille sur symbole de salle de bar d'hôtel gravé au laser de plastique pour la gravure/découpe au laser
Laser pré-piloté dans les inscriptions en braille du plastique pour la gravure/découpe au laser
Façade de modèle d'immeuble gravée au laser de plastique pour la gravure/découpe au laser
Symbole de carte de crédit pour vitrine de magasin gravé au laser de plastique pour la gravure/découpe au laser
Plaque signalétique gravée au laser de plastique pour la gravure/découpe au laser avec finition aluminium imitation métal

Ablation de matière

L'ablation de la matière est un traitement physique pour extraire la matière depuis la surface supérieure vers la surface inférieure ou partiellement depuis le haut de la matière en descendant à une profondeur spécifiée. Les polymères organiques, tels que ceux dans le plastique pour la gravure/découpe au laser, sont d'excellents absorbeurs de l'énergie laser CO2 (longueur d'onde=10,6 μm). Lorsque le polymère absorbe l'énergie laser, il transforme rapidement l'énergie optique en vibrations moléculaires (chaleur). Une dépolymérisation chimique rapide se produit avec une chaleur suffisante. La dépolymérisation est le procédé par lequel les polymères sont fragmentés dans leur unité chimique répétitive. La matière directement dans la trajectoire du laser est transformée en vapeur. Cet effluent peut également contenir des fines particules, telles que de charges solides et des pigments. La matière située juste à l'extérieur du point focal ou du passage du laser conduit une certaine chaleur, toutefois insuffisante pour une combustion et une ablation complètes. Cette zone de variation thermique est souvent appelée zone affectée par la chaleur (ZAC). Dans le plastique pour la gravure/découpe au laser, la ZAC est minime. Les surfaces nouvellement exposées sont susceptibles d'être recouvertes d'une couche de résidu collant. Ce résidu peut être retiré avec un solvant courant, tel que de l'alcool dénaturé. S'il n'est pas retiré, le résidu durcira dans les 24 heures.

Découpe au laser

La découpe au laser correspond au retrait et à la séparation complète de la matière de la surface supérieure à la surface inférieure selon un chemin spécifié. Les plastiques pour la gravure/découpe au laser sont idéaux pour la découpe à l'aide de la technologie DLMP. Les bords créés à partir de la découpe au laser montreront une décoloration pratiquement nulle. Seul un léger résidu restera sur les bords découpés, lequel est facile à éliminer avec de l'alcool dénaturé ou autre solvant courant. S'il n'est pas possible d'utiliser des solvants, le résidu durcira dans les 24 heures dans la plupart des cas. L'exemple montre un carré simple avec des bords ronds découpés à partir d'une feuille de plastique pour la gravure/découpe au laser. À partir du bord découpé, la couche centrale (inférieure) de plastique est visible. La capacité de base présentée peut être étendue à pratiquement toutes les formes, même complexes et très rapprochées.
Découpe carrée au laser du plastique pour la gravure/découpe au laser avec angles arrondis
Carré avec deux angles arrondis découpés au laser à partir du plastique pour la gravure/découpe au laser de 1,5 mm

Marquage et gravure au laser

Lorsque l'énergie laser est utilisée pour produire une identification ou une information lisible par l'homme ou la machine sur une matière (par ex. code-barres, date/code du lot, numéro de série ou référence), le procédé est appelé marquage par laser. Lorsque la profondeur est créée, avec ou sans contraste correspondant, le procédé est appelé gravure au laser. Le marquage par laser et la gravure au laser du plastique représentent le même procédé, car la matière doit être retirée pour créer un contraste utile (c’est-à-dire une marque). L'image en exemple illustre des caractères alphanumériques marqués ou gravés sur le plastique pour la gravure/découpe au laser.
Lettres et chiffres gravés au laser pour le plastique pour la gravure/découpe au laser
Caractères alphanumériques créés avec plastique pour la gravure/découpe au laser

Modification de la matière

La modification de la matière est un procédé physique altérant les propriétés ou l'aspect de celle-ci. Le marquage par laser ne génère pas un résultat probant avec le plastique pour la gravure/découpe au laser. L'interaction entre le laser et la matière provoque une fusion de la surface et n'entraîne pas de marque à la surface.

Traitements combinés

Plusieurs traitements peuvent être appliqués au plastique pour la gravure/découpe au laser sans avoir à déplacer ou refixer la matière. L'exemple montre comment des traitements peuvent être combinés pour découper des formes carrées et rondes et effectuer le marquage/la gravure à l'aide de plastique pour la gravure/découpe au laser et de la technologie DLMP.
Lettres et chiffres gravés et marqués par laser pour le plastique pour la gravure/découpe au laser
Un traitement combiné utilisé pour créer un symbole par découpe et marquage/gravure au laser en une seule étape de fabrication

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. Le traitement au laser du plastique pour la gravure/découpe (marque Rowmark LaserMark®) avec un laser CO2 génère des vapeurs contenant principalement du méthacrylate de méthyle, de l'éther diéthylique, de l'acide cyclopropanecarboxylique, de l'acide acétique, de l'acrylate d'éthyle, de l'isobutyrate de méthyle et de l'acide propionique. Les effluents provenant du traitement au laser du plastique pour la gravure/découpe doivent être acheminés vers l'environnement extérieur. Ils peuvent également être traités en premier lieu par un système de filtration avant d'être acheminés vers un environnement extérieur. Les vapeurs provenant du traitement au laser des produits acryliques et styréniques tels que ceux-ci sont inflammables. Le traitement au laser du plastique pour la gravure/découpe doit toujours être effectué sous surveillance.