Halar®

デジタルレーザー加工(DLMP®)技術を使用したHalar®の加工

Halar®は、エチレンと塩化三フッ化エチレンの熱可塑性共重合体であるエチレン 塩化三フッ化エチレン(ECTFE)の商品名です。Halarはソルベイ スペシャルティ ポリマーズが開発し販売している商品で、


高い耐食性と超低透水性が必要なアプリケーションにで有用です。高温や高濃度の条件下でも、Halarは酸、溶媒、酸化剤、および苛性媒体に優れた耐性を示します。さらに、耐熱および耐火性があり、電気絶縁(すなわち、高抵抗率、低誘電率)に好ましい特性を持っています。


Halarは生来オフホワイト色ですが、黒で入手可能な場合もあります。シート、ロッド、および織物状で販売されています。

関連名称

Symalit® ECTFE, Norton® ECTFE

化学名

エチレン 塩化三フッ化エチレン(最も一般的)、ポリ(1-クロロ-1,2,2-トリフルオロブタン-1,4-ジイル)、ポリ(エチレン テトラフルオロエチレン共重)

製造会社

Solvay Specialty Polymers®、クワドラント プラスチック、サンゴバン ハイパフォーマンス フィルムズ

Halar®とDLMP®技術

主に耐熱性と耐酸化性に優れたHalarの材料特性は、デジタルレーザー加工(DLMP®)技術と高い互換性を持っています。DLMPの仕上がりにおけるこれらの特性の影響は、下の欄で詳しく説明します。


Halarとのレーザーエネルギーとの相互作用の効果は、素材アブレーションおよび材料変質です。Halarの場合、レーザー切断、レーザー彫刻、レーザーマーキング加工を適用することができます。レーザーエネルギーは、材料を溶発して切断、彫刻およびマーキングするか、表面特性を変えて目に見えるマークを生成することができます。各加工については、以下の欄で説明します。‭{


レーザー加工ホワイトペーパー

ギャラリー

素材のアブレーション

素材のアブレーションは、素材を除去する物理的プロセスです。素材は上面から底面まで完全に除去されるか、または材料の上部から特定の深さまで部分的に除去されます。


HalarはCO2レーザーエネルギー(波長=10.6μm)の優れた吸収材です。Halarがレーザーエネルギーを吸収すると、急速に光エネルギーを分子振動(熱)に変換します。十分な熱があれば、Halarは熱分解を受け、その分子結合が分子構造の様々な部分で破壊されます。レーザーパス中の素材はアブレーションされ蒸気が生成されますが、残留物や変色はありません。主に、HalarのレーザーアブレーションにはCO2レーザーが使用されます。


レーザーの焦点またはパスのすぐ外側の素材は熱を伝導しますが、完全かつ徹底したアブレーションには十分ではありません。この領域は、しばしば熱影響部またはHAZと呼ばれます。Halarの場合、高い融点を持っているため最小限のHAZしか生成されません。隣接する表面は、過度に溶解することなく伝導熱に耐えることができます。  DLMP概要で説明されたように、素材の特定の厚さに適切なパワーを選択することで、熱影響を最小限に抑えることができます。

レーザー切断

レーザー切断は、決められたパスに沿って素材を表面から底面まで完全除去をして分離します。


Halarは、その優れた温度耐性により、非常に精度の高い切断ができます。Halarをレーザー切断することにより得られるエッジは、しばしば熱的加工に関連して、滑らかで、変色がありません。レーザー切断Halarは滑らかなエッジを生成します。 追加加工は必要ありません。この例に示されている基本機能は、複雑で密接な間隔のまで、ほぼすべての形状に拡張することができます。

正方形にレーザー切断したHalar®
厚さ0.13インチ(3.3mm)のHalarのレーザー切断形状

レーザー彫刻

レーザー彫刻とは、素材を表面から特定の深さまで除去する加工です。これは、レーザー変調を厳密に制御することで可能になります。レーザーパワーを連続的に変化させることにより、テクスチャ、そしてテキストや数字などの情報にレーザー彫刻を使用することができます。この例は、レーザーエネルギーを制御された深さまで材料を除去するように制御する方法を示しています。Halarは、変色や著しい溶解を伴わずに彫刻することができます。

深さのあるチャンネルをレーザー彫刻したHalar®
レーザー彫刻によって、0.035インチ(0.89mm)の深さでHalarに作製したチャンネル。

レーザーマーキング(深)

レーザーエネルギーを使用して、人も機械も判読可能なIDまたは情報(バーコード、日付/ロットコード、シリアル番号、または部品番号など)を材料に入れる場合、加工として考えられるのは、本質的には材料に彫刻するのですが、深さのあるレーザーマーキング、またはレーザー深さマーキングです。

シリアル番号を深レーザーマーキングしたHalar®
高さが0.22インチ(5.59ミリメートル)のテキストを用いてHalarに深さのあるマーキングされたシリアル番号

材料の変質

既に述べたように、10.6μm CO2レーザーは切断や彫刻を目的とした素材の除去に非常に有用です。しかし、CO2レーザーはコントラスト生成には効果的ではありません。ファイバーレーザーがこの加工に適しています。Halarはまた、1.06μmのファイバーレーザーエネルギーを吸収し、熱に変換します。表面に加えられるパワーは、素材を除去することなくコントラスト生成をするように厳密にコントロールすることができます。仕上がりのマークは黒になります。炭化とも呼ばれるこのプロセスは、残渣または粉末を残しません。

レーザーマーキング(表面)

Halarの表面にファイバーレーザーでマーキングすることで、番号、テキスト、バーコード、写真などの情報を伝達できます。マークは恒久的で、ほどよいコントラストが得られるため、印字方法に代わる魅力的な方法となります。この加工は、人も機械も判読可能な情報の作製に最適です。

シリアル番号を表面にレーザーマーキングしたHalar®
テキストの高さが0.22インチ(5.59mm)のファイバーレーザーを使用してHalarの表面にマーキングされたシリアル番号

複合加工

複数の加工をHalarに適用することができます。材料を動かしたり再固定したりする必要はありません。画像の例は、複数の加工を組み合わせた例(シートストックからHalarをカットし、チャネルを材料に彫刻し、シリアル番号を表面にマーキングする)を示しています。これらの加工の順番は、オペレーターが制御できます。

レーザー切断と彫刻を施し、シリアル番号を表面にレーザーマーキングしたHalar®
切断され、彫刻され、表面にマーキングされたHalar; 厚さ:0.13インチ(3.30mm、彫刻深さ:0.035インチ(0.89mm);テキストの高さ:0.22インチ(5.59mm)

環境、健康および安全に関する考慮事項

レーザー素材の相互作用は、常にガス状の流出物や微粒子を発生します。その複雑なポリマー化学特性のために、CO2レーザーを使ったHalarの加工は、豊富なフッ素および塩素含有ガスを生成します。最も注目すべきは、この流出液は塩酸およびフッ化水素を含んでいるということです。これらのガスや微粒子は、政府の規制に従って外部環境に排出されなければなりません。あるいは、最初に流出物をろ過システムで処理してから外部環境に排出することもできます。Halarは高温に対して耐性がありますが、十分なレーザーエネルギーを与えると発熱反応を起こすことがあります。したがって、Halarのレーザー加工は常に監視する必要があります。