Введение

Электропроводящая акриловая прокладка 3M™ 7850 (Electrically Conductive Acrylic Pad, eCAP) представляет собой электропроводящую ленту-прокладку с нанесенным с двух сторон чувствительным к усилию прижатия клейким слоем, предназначенную для создания на металлических поверхностях слоя, экранирующего электромагнитные и радиопомехи. Материал eCAP 7850 состоит из акрилатного клеящего слоя толщиной 150 мкм, заполненного углеродными частицами, которые обеспечивают хорошую теплопередачу и электропроводимость как между склеиваемыми материалами через слой акрилатного клея, так и по плоскости клея. Акрилатный клейкий слой защищен снимаемыми обработанными силиконом полиэтилентерефталатными (ПЭТ) пленками толщиной 50 мкм с лицевой стороны и 75 мкм с обратной стороны. Схема слоев материала 7850 показана на рисунке 1.Материалы 3M eCAP представляют собой гибкие клейкие ленты. Особая липкость этих материалов затрудняет их обработку, приводя к деформации материалов при обработке их традиционными механическими методами. Бесконтактный характер лазерной обработки преодолевает эту проблему и позволяет обрабатывать проекты со сложной геометрией и мелкими элементами. Для материалов 3М eCAP применима только лазерная резка, при которой получаются гладкие кромки и минимальные зоны теплового воздействия без ухудшения физических свойств материалов. Другие лазерные процессы не рекомендуются, поскольку они не соответствуют предполагаемому использованию этих материалов. Технологии компании Universal Laser Systems упрощают единообразную и многократную обработку этих материалов с высокой точностью размеров, поскольку бесконтактный характер лазерной обработки исключает деформацию материала во время обработки.

Примечания к лазерной обработке

Материал 3M 7850 eCAP был протестирован для оценки применимости лазерной обработки и определения наилучшей конфигурации пиковой мощности и длины волны лазера. ПЭТ-слои поглощают энергию при длине волны 9,3 мкм более эффективно, чем при других длинах волн. Это означает, что для достижения хороших результатов при минимальном воздействии тепла требуется меньшая пиковая мощность. Акриловый клейкий слой также эффективно поглощает 9,3-микронную длину волны — с чистыми краями и без термических эффектов вдоль траектории обработки. На рисунках 2 и 3 показаны сделанные под микроскопом при 200-кратном увеличении изображения обработанной кромки материала 7850 после окончательной обработки с ПЭТ-слоями и с удаленными ПЭТ-слоями соответственно. Эти изображения показывают, что удаляемые ПЭТ-слои принимают на себя большую часть теплового воздействия и обесцвечивания, оставляя акриловый клейкий слой относительно свободным от нежелательных термических эффектов и обесцвечивания.Дальнейший анализ материала после обработки лазером показывает чисто обработанную кромку акрилового клейкого слоя; наилучшая конфигурация при этом — мощность CO₂-лазерного источника 75 Вт при длине волны 9,3 мкм. При этом углеродные волокна в материале более эффективно расщепляются вдоль обрабатываемого края при добавлении энергии лазера с длиной волны 1,06 мкм. На рисунках 4 и 5 показана трехмерная визуализация полученных при помощи микроскопа изображений обработанных поверхностей, показанных на рисунках 2 и 3. На рисунке 4 показано, как ПЭТ-слой реагирует на энергию лазера, образуя «волну» расплавленного материала на верхней поверхности вдоль траектории обработки. На рисунке 5 ПЭТ-слои с материала удалены. Видна гладкая плоская поверхность и обработанная кромка клейкого акрилового слоя без побочных термических эффектов.Для сравнения и определения эффективности конфигураций системы была также протестирована обработка материала 3M™ 7850 eCAP с альтернативной конфигурацией системы с длиной волны 10,6 микрон. Результаты этих испытаний сравнивались путем анализа термических эффектов, качества обработанной кромки и требований к последующей обработке. Результаты сравнения этих конфигураций систем приведены в таблице 1 и показаны на фотографиях на рисунках 6а и 6б. Обе конфигурации системы показали свою практическую применимость с несколько худшим качеством результатов для конфигурации с длиной волны 10,6 микрон, как указано в сравнении.Пример обработки

Благодаря технологии Universal Laser Systems могут быть реализованы проекты по обработке клейкой ленты 3M eCAP, в которых требуется получать сложные геометрии и мелкие элементы без ухудшения физических свойств материала. Пример, демонстрирующий результаты лазерной резки материала 3M eCAP 7850, показан на рисунке 7.Заключение

Материал 3M 7850 eCAP подходит для лазерной обработки и был тщательно протестирован для определения наиболее эффективной конфигурации обработки. В ходе тестирования установлено, что лазерная резка является практически выполнимой, а мощность 75 Вт CO₂-лазерного источника при длине волны 9,3 микрона — лучшая конфигурация для лазерной резки этого материала. Удаляемый ПЭТ-слой и акриловый клейкий слой эффективно поглощают лазерную энергию длиной волны 9,3 мкм и в сочетании с пиковой мощностью лазерного источника 75 ватт создают гладкую чистую кромку обработки с минимальной зоной термического воздействия и обесцвечивания. Ожидается, что и другие материалы этой серии eCAP будут обрабатываться аналогичным образом.