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Lavorazione della schiuma poliuretanica microcellulare 3M® utilizzando DLMP®

Schiuma poliuretanica microcellulare 3M™ tagliata a laser in forma di guarnizione

Nomi correlati:

Schiuma poliuretanica 3M® 120XX Premium

Nomi chimici:

N/D

Fabbricanti:

3M®

I prodotti in schiuma poliuretanica microcellulare 3M® sono composti da una schiuma poliuretanica microcellulare termoindurente con o senza supporto adesivo. Questi prodotti vantano un buon controllo di ammortizzazione, di tenuta e delle vibrazioni grazie alle loro proprietà di compressione estremamente basse. Tuttavia, la struttura a celle aperte consente il passaggio di gas e vapori attraverso il materiale. Quando questo prodotto viene rivestito con adesivi 3M, fornisce elevata presa iniziale ed eccellente resistenza al taglio in un ampio intervallo di temperature. Tali schiume sono state studiate per applicazioni di sigillatura e guarnizione ad alte prestazioni, ma trovano applicazione anche nell'industria automobilistica, aerospaziale, elettronica e medica, a scopo di smorzamento del suono e controllo delle vibrazioni. La schiuma poliuretanica 3M viene prodotta in densità di 240 kg/m3 (15 libbre/piede3) e 320 kg/m3 (20 libbre/piede3) e in spessori compresi tra 1,59 mm (0,0625") e 12,7 mm (0,5"). È disponibile senza adesivo o con una varietà di spessori, supporti e rivestimenti adesivi. Tutte le schiume poliuretaniche 3M sono di colore nero.

Schiuma poliuretanica 3M® e tecnologia DLMP®

Una densità relativamente bassa e la chimica termoindurente sono i fattori chiave che rendono la schiuma poliuretanica 3M facile da lavorare con la tecnologia DLMP® (Digital Laser Material Processing - lavorazione dei materiali mediante laser digitale). Le sezioni che seguono illustrano in dettaglio il modo in cui queste proprietà influiscono sui risultati della DLMP®. L'effetto più utile dell'energia laser con la schiuma poliuretanica 3M è l'ablazione del materiale. Nel caso della schiuma poliuretanica 3M, valgono i processi di taglio laser e incisione laser. Ciascuno di tali processi viene descritto nella rispettiva sezione a seguire. Per ulteriori informazioni, consulta il nostro White paper sulla lavorazione dei materiali mediante laser.

Schiuma poliuretanica microcellulare 3M™ tagliata a laser in forma di losangaSchiuma poliuretanica microcellulare 3M™ tagliata parzialmente a laserSchiuma poliuretanica microcellulare 3M™ tagliata parzialmente a laser lasciando il fondo intattoSchiuma poliuretanica microcellulare 3M™ tagliata parzialmente a laser

Ablazione di materiale

L'ablazione di materiale è un processo fisico che asporta il materiale. Il materiale viene asportato completamente dalla parte superiore a quella inferiore della superficie o parzialmente dalla parte superiore del materiale fino a una profondità specificata. Il poliuretano è un eccellente assorbitore di energia laser CO2 (lunghezza d'onda = 10,6 μm). Quando il poliuretano assorbe l'energia laser, converte rapidamente l'energia ottica in vibrazioni molecolari (calore). Poiché questo tipo di poliuretano è un termoindurente, un calore sufficiente porta alla rapida decomposizione chimica. Il materiale direttamente nel percorso del laser viene ablato con precisione in vapore e particelle sottili. Per tali motivi, i laser a CO2 vengono solitamente utilizzati per l'ablazione laser di schiuma poliuretanica. Il materiale appena all'esterno del punto o del percorso del laser condurrà un po' di calore, non sufficiente, tuttavia, per un'ablazione completa e accurata. Quest'area di effetto termico viene spesso indicata come zona influenzata dal calore o HAZ. Nel caso della schiuma poliuretanica 3M, non si crea praticamente alcuna zona influenzata dal calore (HAZ), poiché la struttura della schiuma a bassa densità non necessita di elevati carichi termici per il taglio o l'incisione. Inoltre, il polimero è un termoindurente, pertanto può essere sottoposto al calore senza sciogliersi.

Processi combinati

È possibile applicare processi multipli alla schiuma poliuretanica 3M senza dover spostare o fissare nuovamente il materiale. L'immagine dimostra come è possibile combinare i processi per tagliare la schiuma poliuretanica 3M da fogli, incidere una forma a diamante nel materiale e un numero di serie.

Schiuma poliuretanica microcellulare 3M™ tagliata a laser in forma di losanga

Considerazioni su ambiente, salute e sicurezza

Le interazioni tra laser e materiale creano quasi sempre effluente gassoso e/o particolato. Dato che questo prodotto è basato su un polimero termoindurente, il materiale si degraderà chimicamente, principalmente in metil carbamato, nonché in altri gas, piuttosto che fondere o bollire. Inoltre, si genera l'effluente della fase gassosa e la maggior parte è costituita da monossido di carbonio. Questi gas e particolati devono essere convogliati a un ambiente esterno in base alle normative governative. Oppure, è possibile trattare l'effluente prima con un sistema di filtrazione e poi convogliarlo a un ambiente esterno. Alcuni materiali tendono a generare sottoprodotti infiammabili durante la lavorazione laser. Pertanto, occorre sempre monitorare la lavorazione laser.