Пластмасса с микроповерхностью

Обработка пластмассы с микроповерхностью с использованием технологии цифровой лазерной обработки материалов (DLMP®)

Пластмасса с микроповерхностью (иногда называемая пластмассой для гравировки) представляет собой двухкомпонентный полимерный продукт, специально разработанный для CO2-лазерных систем. Оба компонента состоят из очень тонкого верхнего слоя (~ 0,001 дюйма или 0,025 мм) и толстого нижнего слоя контрастного цвета. Их часто называют соответственно крышкой и сердцевиной. Верхний слой может быть сплошного цвета с матовым, полуматовым или глянцевым покрытием. Другими разновидностями являются верхние слои с металлическими наполнителями для имитации массива латуни и алюминия, а также с напечатанной древесной текстурой. Нижний слой обычно представлен в высококонтрастном сплошном цвете, например, черном или белом. Пластмасса с микроповерхностью также выпускается с УФ-стабилизатором, что делает ее пригодной для использования вне помещений.


Химический состав пластмасс обычно представляет собой смесь акриловых и стирольных полимеров и сополимеров. Стирол используется в качестве сополимера для разрушения плотно упакованной структуры акрила и обеспечения гибкости. Подобно более чистым формам акрила, продукты из пластмассы с микроповерхностью легко деполимеризуются под действием фокусированной инфракрасной энергии.


Связанные названия

Пластмасса для гравировки


Химические названия

Не применимо

<
b>Производители

Rowmark®

Пластмасса с микроповерхностью и технология DLMP®

Ключевым фактором, делающим пластмассу с микроповерхностью совместимой с технологией цифровой лазерной обработки материалов (DLMP®), является специфичный химический состав полимеров. Этот материал подвергается быстрой деполимеризации и парообразованию, в отличие от других материалов, которые могут окисляться и обугливаться.


Наиболее полезным эффектом лазерной энергии при воздействии на пластмассу с микроповерхностью является абляция материала.


Отчет о применении технологии лазерной обработки материалов

Microsurface Plastic Laser Engraved Braille Lettering on Restroom Sign
Microsurface Plastic Laser Engraved Braille Lettering on Hotel Ballroom Sign
Microsurface Plastic Pre-Piloted Laser in Braille Lettering
Microsurface Plastic Laser Engraved Building Model Facade
Microsurface Plastic Laser Engraved Store Window Credit Card Sign
Microsurface Plastic Laser Engraved Name Plate with Faux Metallic Aluminum Finish

Абляция материала

Абляция материала представляет собой физический процесс удаления материала с верхней до нижней поверхности или частично с верхней поверхности до заданной глубины.

Органические полимеры, такие как пластмасса с микроповерхностью, являются превосходными поглотителями энергии CO2-лазера (длина волны = 10,6 мкм). Когда полимер поглощает энергию лазера, он быстро преобразует оптическую энергию в молекулярные колебания (тепло). Быстрая химическая деполимеризация происходит с выделением достаточного количества тепла. Деполимеризация представляет собой процесс, при котором полимеры распадаются на повторяющиеся химические модули. Материал, непосредственно попадающий в зону лазерного луча, удаляется в виде пара. Этот поток также может содержать мелкие частицы, такие как твердые наполнители и пигменты. 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. В пластмассе с микроповерхностью зона теплового воздействия минимальна. Недавно обработанные поверхности могут быть покрыты слоем липкого остатка. Этот остаток можно удалить обычным растворителем, таким как денатурированный спирт. Если остаток не удалить, за ночь он затвердевает.

Лазерная резка

Лазерная резка — это сквозное удаление и отделение материала от верхней до нижней поверхности вдоль заданной траектории луча.

Пластмасса с микроповерхностью идеально подходит для резки с использованием технологии DLMP. Края, создаваемые при лазерной резке, будут иметь практически нулевое обесцвечивание. На обрезанных краях останется только небольшой остаток, который легко удалить денатурированным спиртом или другим обычным растворителем. Если использование растворителей не представляется возможным, в большинстве случаев остаток за ночь затвердеет.

В примере показан простой квадрат с закругленными краями, вырезанный из листа пластмассы с микроповерхностью. При осмотре обрезанного края виден базовый (нижний) слой пластмассы. Описанная базовая возможность может быть расширена для создания практически любой формы, включая возможность выполнения сложных и близко расположенных разрезов.
Microsurface Plastic Laser Cut Square with Rounded Corners
Квадрат из пластмассы с микроповерхностью с двумя закругленными углами с лазерным разрезом от 0,060 дюйма (1,5 мм)

Лазерная маркировка и гравировка

Когда лазерная энергия используется для создания идентификационных меток, считываемых человеком и/или устройством, или информации на материале (например, штрихкодов, кодов даты/партии, серийных номеров или номеров детали), этот процесс называется лазерной маркировкой. При создании глубины изображения с сопутствующим контрастом или без него процесс называется лазерной гравировкой. Лазерная маркировка и лазерная гравировка пластмассы с микроповерхностью являются одним и тем же процессом, поскольку для создания необходимого контраста (т. е. изображения) требуется удаление материала. В примере изображения показаны буквенно-цифровые символы, маркированные или выгравированные на пластмассе с микроповерхностью.
Microsurface Plastic Laser Engraved Letters and Numbers
Буквенно-цифровые символы, выгравированные на пластмассе с микроповерхностью

Модификация материала

Модификация материала представляет собой физический процесс, изменяющий его свойства и/или внешний вид. Лазерная маркировка не дает качественного результата при нанесении ее на пластмассу с микроповерхностью. Взаимодействие между лазером и материалом ведет к расплавлению поверхности, что не позволяет наносить маркировку на поверхность.

Комбинированный процесс

К пластмассе с микроповерхностью может быть применен ряд процессов обработки 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 пластмассы с микроповерхностью с помощью технологии DLMP.
Microsurface Plastic Laser Engraved and Marked Letters and Numbers
Комбинированный процесс, используемый для создания таблички путем лазерной резки и маркировки/гравировки на одном этапе производства

Вопросы охраны окружающей среды, здоровья и обеспечения безопасности

При взаимодействии лазера с материалом почти всегда образуются выбросы газов и/или частиц. Обработка пластмассы с микроповерхностью (марки Rowmark LaserMark®) CO2 лазером приводит к образованию паров, содержащих, в основном, метилметакрилат, диэтиловый эфир, циклопропанкарбоновую кислоту, уксусную кислоту, этилакрилат, метилизобутират и пропионовую кислоту. Отходы, образующиеся в процессе обработки пластмассы с микроповерхностью, должны выводиться во внешнюю среду. В качестве альтернативы они могут сначала обрабатываться системой фильтрации, а затем выводиться во внешнюю среду. Пары, возникающие при лазерной обработке акриловых и стирольных продуктов, являются легковоспламеняющимися. Лазерная обработка пластмассы с микроповерхностью всегда должна контролироваться.