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Lavorazione della plastica microsuperficiale utilizzando la DLMP®

Campioni di plastica microsuperficiale incisi a laser

Nomi correlati:

Plastica da incisione

Nomi chimici:

N/D

Fabbricanti:

Duets by Gemini™ Rowmark®

La plastica microsuperficiale (talvolta denominata "plastica da incisione") è un prodotto a base polimerica in due parti, specificamente progettato per i sistemi laser a CO2. Le due parti consistono in uno strato superiore molto sottile (circa 0,025 mm o 0,001") e in uno spesso strato inferiore di colore contrastante, frequentemente detti rispettivamente "cap" e "core". Il "cap layer" può essere di un colore a tinta unita con una finitura opaca, satinata o lucida. Altre varietà includono "cap layer" con filler metallici per simulare l'ottone pieno e l'alluminio, nonché la grana del legno stampato. Il "core layer" in genere è un colore a tinta unita ad elevato contrasto, come il bianco o il nero. La plastica microsuperficiale è offerta anche con uno stabilizzatore UV, per renderla adatta all'uso in ambienti all'aperto. La chimica della plastica utilizzata in genere è una miscela di polimeri e copolimeri acrilici e stirenici. Lo stirene è utilizzato come copolimero per rompere la struttura strettamente legata dell'acrilico e conferire flessibilità. Simili a forme più pure dell'acrilico, i prodotti in plastica microsuperficiale si depolimerizzano facilmente se sottoposti a energia a infrarossi concentrata.

Plastica microsuperficiale e tecnologia DLMP®

È la specifica chimica polimerica il fattore chiave che rende la plastica microsuperficiale compatibile con la DLMP® (Digital Laser Material Processing - lavorazione digitale di materiali mediante laser). Questo materiale è soggetto a depolarizzazione ed evaporazione rapide, a differenza di altri materiali che possono ossidarsi e annerirsi. L'effetto più utile dell'energia laser con la plastica microsuperficiale è l'ablazione di materiale. Per ulteriori informazioni, consulta il nostro White paper sulla lavorazione di materiali mediante laser.

Cartello in Braille indicante la toilette inciso a laser su plastica microsuperficialeCartello in braille per la sala da ballo di un hotel inciso a laser su plastica microsuperficialeLaser pre-pilotato su plastica microsuperficiale per l'incisione di lettere in BrailleFacciata di modello di edificio incisa a laser su plastica microsuperficialeCartello delle carte di credito per la vetrina di un negozio inciso a laser su plastica microsuperficialeTarga incisa a laser su plastica microsuperficiale con finitura in finto alluminio

Ablazione del materiale

L'ablazione del materiale è un processo fisico che asporta il materiale. Un sistema laser può rimuovere completamente il materiale dalla superficie superiore a quella inferiore (e può essere comunemente definito "macchina da taglio laser"), oppure può rimuovere parzialmente il materiale fino a una profondità specifica (e può essere comunemente definito "marcatore laser"). I polimeri organici, come quelli della plastica microsuperficiale, sono eccellenti assorbitori di energia laser a CO2 (lunghezza d'onda=10,6 μm). Quando il polimero assorbe l'energia laser, converte rapidamente l'energia ottica in vibrazioni molecolari (calore). In presenza di un calore sufficiente si verifica una rapida depolimerizzazione chimica. La depolimerizzazione è un processo in cui i polimeri si decompongono nella loro unità chimica ripetitiva. Il materiale che si trova direttamente sul percorso del laser viene ablato trasformandosi in vapore. Questo materiale di scarto può contenere anche particelle fini, come filler solidi e pigmenti. Il materiale appena all'esterno del punto o del percorso del laser condurrà un po' di calore, ma non in quantità sufficiente alla combustione e all'ablazione complete e accurate. Questa area di influenza termica viene spesso chiamata zona termicamente alterata (HAZ-Heat Affected Zone). Nella plastica microsuperficiale la HAZ è minima. Le superfici soggette a prima esposizione possono essere rivestite con uno strato di residuo appiccicoso. Tale residuo può essere rimosso con un comune solvente, come l'alcol denaturato. Se non rimosso, il residuo si indurisce in breve tempo.

Modifica del materiale

La modifica del materiale è un processo fisico di alterazione delle proprietà e/o dell'aspetto. La marcatura laser non porta risultati utili con la plastica microsuperficiale. L'interazione fra il laser e il materiale scioglie la superficie e non dà come risultato la marcatura della stessa.

Processi combinati

Alla plastica microsuperficiale possono essere applicati più processi senza dover spostare o rifissare il materiale. Questo esempio dimostra in che modo è possibile combinare i processi per tagliare forme rotonde o quadrate e marcare/incidere con la plastica microsuperficiale e la tecnologia DLMP.

Lettere e numeri incisi e marcati a laser su plastica microsuperficiale

Considerazioni su ambiente, salute e sicurezza

Le interazioni tra laser e materiale creano quasi sempre effluente gassoso e/o particolato. La lavorazione della plastica microsuperficiale (a marchio Rowmark® LaserMark®) con un laser a CO2 genera vapori contenenti principalmente metacrilato di metile, etere dietilico, acido ciclopropancarbossilico, acido acetico, etilacrilato, isobutirrato di metile e acido propionico. Il materiale di scarto della lavorazione della plastica microsuperficiale deve essere convogliato verso l'esterno. Oppure, è possibile trattarlo prima con un sistema di filtrazione e poi convogliarlo verso un ambiente esterno. I vapori emessi dalla lavorazione laser di prodotti a base di acrilico e stirene, come questo, sono infiammabili. La lavorazione laser della plastica microsuperficiale deve essere sempre supervisionata.