Обработка защитных пленок 3M® с помощью DLMP®

3M™ Protection Film Laser Cut for Mobile Phone

Связанные названия:

Противоотражающая матовая непроводящая защитная пленка (ARMR220 NC), глянцевая защитная пленка LR GLR320, глянцевая защитная пленка GLS100

Химические названия:

Не применимо

Производители:

3M®

Как следует из названия, защитные пленки 3M® предназначены для защиты хрупких дисплеев от повреждений при повседневном использовании. Эти продукты производятся на основании полиэфирной (т. е. ПЭТ) пленки и содержат низкоадгезивный клейкий слой для удобства нанесения и удаления. Базовая пленка усиливается дополнительными слоями и покрытиями для создания специализированных продуктов для различных сфер применения. Антиотражающая матовая непроводящая защитная пленка (ARMR220 NC) В пленках ARMR220 NC используется непроводящая система покрытия с почти нейтральной цветной антиотражающей обработкой поверхности и антибликовым покрытием для уменьшения бликов и полного отражения света. Глянцевая защитная пленка GLR320 GLR320 представляет собой гладкую, оптически прозрачную защитную пленку с антиотражающим покрытием. Она обеспечивает прохождение до 93% света без искажения цветов. Глянцевая защитная пленка GLS100 Глянцевая защитная пленка GLS100 используется для защиты гладких дисплеев или для преобразования матовой текстуры дисплея в глянцевую. Она оптически прозрачна и обеспечивает прохождение более чем 93% света. Защитные пленки 3M также доступны без клейкой подложки. Обычно толщина всех пленок (включая клейкий слой) составляет 0,006 дюйма (0,155 мм).

Защитные пленки 3M™ и технология DLMP®

Тонкая термопластичная структура пленки защитной пленки 3M обеспечивает высокую совместимость с технологией DLMP (Цифровой лазерной обработки материалов). Этот материал подвергается быстрому разрушению и испарению, в отличие от термоотверждаемых материалов, которые могут окисляться и обугливаться. Влияние этого свойства на результаты обработки с помощью технологии DLMP подробно обсуждается в следующих разделах. Наиболее полезными эффектами лазерной энергии при воздействии на защитные пленки 3М являются абляция и модификация материала. Каждый из этих процессов обсуждается в соответствующем разделе ниже. Дополнительную информацию см. в Отчете о применении технологии лазерной обработки материалов.

3M™ Protection Film (PET) Laser Cut with 9.3 μm Laser Optical Microscope Image3M™ Protection Film (PET) Laser Cut with 10.6 μm Laser Optical Microscope Image3M™ Protection Film (PET) Laser Cut with 9.3 μm Laser Optical Microscope Image3M™ Protection Film (PET) Laser Cut with 9.3 μm Laser Optical Microscope Image

Абляция материала

Абляция материала представляет собой физический процесс полного удаления материала с верхней до нижней поверхности или частичного удаления с верхней поверхности до заданной глубины. Органические полимеры, из которых состоят слои защитной пленки 3М, являются превосходными поглотителями энергии CO2-лазера. При поглощении полимером энергии лазера происходит быстрое преобразование оптической энергии в молекулярные колебания, что приводит к быстрому химическому разложению материала. Материал, попадающий непосредственно в зону лазерного луча, удаляется и устраняется в виде пара. Материал, расположенный за пределами зоны воздействия лазера, поглощает некоторое количества тепла, но его недостаточно для глубокого и полного сгорания и абляции. Эту область термического воздействия часто называют зоной теплового воздействия, или ЗТВ. ЗТВ для защитных пленок 3M очень мала из-за низкой мощности лазера, необходимой для обработки тонкого материала. Пары, образующиеся при лазерной абляции, могут осаждаться на прилегающих участках пленки. Для борьбы с этими осаждениями можно использовать несколько методов. В CO2-лазерах наиболее широко используется 2 длины волны: 10,6 мкм и 9,3 мкм. CO2-лазеры с длиной волны 10,6 мкм на сегодняшний день являются наиболее распространенными, но обработка ПЭТ представляет собой тот особенный случай, когда лазеры с длиной волны 9,3 мкм обладают явным преимуществом. ПЭТ имеет более высокую поглотительную способность при длине волны 9,3 мкм. Это означает, что энергия лазера более полно и эффективно преобразуется в тепло. Различия между этими двумя длинами волн лазера дополнительно исследуются в отдельных разделах, посвященных процессам обработки.

Модификация материала

При использовании технологии DLMP для резки материала прилагается энергия, достаточная для полного испарения материала непосредственно на траектории лазера. С помощью прецизионного управления мощностью лазера можно добиться небольшого плавления поверхности пленки, которая быстро затвердевает. Это изменяет текстуру, придавая пленке матовый вид.


Лазерная маркировка

Для маркировки и резки полиэфирных пленок можно использовать обе длины волны СО2-лазера, однако лазер с длиной волны 9,3 мкм будет создавать более выраженный контраст при маркировке из-за его более высокой поглотительной способности. На верхнем примере показаны текстурные различия между маркировкой лазером с длиной волны 9,3 мкм (слева) и 10,6 мкм (справа). Растровые линии изображения при использовании длины волны 9,3 мкм для маркировки резко очерчены и четко выражены, а при использовании длины волны 10,6 мкм кажутся смазанными. Когда лазерная энергия используется для создания идентификационных меток, считываемых человеком и/или устройством, или информации на материале (например, штрихкода, кода даты/партии, серийного номера или номера детали), этот процесс называется лазерной маркировкой. Лазерная маркировка защитных пленок 3М придает им матовую текстуру. На нижнем примере показан номер детали, нанесенный на глянцевую защитную пленку 3M LR GLR320.


Сравнение маркировки ПЭТ, нанесенной лазером с длиной волны 9,3 мкм и 10,6 мкм.

Идентификационный номер детали, нанесенный методом лазерной маркировки на защитную пленку 3M GLR320

Комбинированный процесс

Защитные пленки 3М могут обрабатываться несколькими процессами без необходимости перемещать или повторно крепить материал. В этом примере показано, как процессы можно комбинировать, чтобы вырезать квадратные и круглые формы и выполнить маркировку/гравировку глянцевой защитной пленки 3M LR GLR320 с помощью технологии DLMP.

3M™ Protection Film Laser Cut and Marked in Single Manufacturing Step

Вопросы охраны окружающей среды, здоровья и обеспечения безопасности

При взаимодействии лазера с материалом почти всегда образуются выбросы газов и/или частиц. При обработке глянцевой защитной пленки 3M LR GLR320 CO2-лазером образуются пары, в основном содержащие монооксид углерода, ацетон, метилизобутират, метилацетат, бензол и дигидроксидиметилсилан. Отходы, образующиеся в процессе обработки защитных пленок 3М, должны выводиться из помещений наружу. В качестве альтернативы они могут сначала обрабатываться системой фильтрации, а затем выводиться во внешнюю среду. Пары, возникающие при лазерной обработке полиэфирных продуктов, являются легковоспламеняющимися. Лазерная обработка защитных пленок 3М всегда должна производиться под контролем.