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采用DLMP®加工3M®微孔聚氨酯泡沫

3M™微孔聚氨酯泡沫激光切割成垫片形状

相关名称:

3M® 120XX高级聚氨酯泡沫

化学名:

不适用

厂商:

3M®

3M®微孔聚氨酯泡沫产品由热固性微孔PU泡沫(分为有背胶和无背胶)构成。由于具备极低的压缩形变特性,这些产品展现出良好的减震性、密封性和振动控制。然而,其所采用的开孔结构允许气体和蒸气穿过材料。在内涂3M粘合剂的情况下,此产品可在宽温域范围内提供高初始粘性和出色的剪切强度。

这些泡沫为高性能衬垫和密封设计,在汽车、航空、电子和医疗行业也有广泛应用,用于消声和振动控制的目的。

3M聚氨酯泡沫的产品密度为15磅/立方英尺(240 kg/m3)和20磅/立方英尺(320 kg/m3),厚度从0.0625"(1.59 mm)至0.5"(12.7 mm)。产品可提供无胶品种,也有各种胶层厚度、基材和衬层的有胶品种。所有3M PU泡沫均为黑色。

3M聚氨酯泡沫和DLMP®技术

3M聚氨酯泡沫具备相对低的密度和热固性化学性质,这些都是其可以通过DLMP(数字激光材料加工)技术轻松加工的关键因素。这种性质影响DLMP技术结果的方式在后面的栏目中详细讨论。激光能量对3M聚氨酯泡沫最有用的效应是材料蚀除。如果材料是3M聚氨酯泡沫,可应用激光切割和激光雕刻的工艺。这些工艺的每一种都在下面其相应的部分中讨论。

如需了解更多信息,请见我们的激光材料加工白皮书。

3M™微孔聚氨酯泡沫激光切割成菱形3M™微孔聚氨酯泡沫菱形激光部分切割3M™微孔聚氨酯泡沫部分激光切割,同时保留背胶完好3M™微孔聚氨酯泡沫部分激光切割

材料蚀除

材料蚀除是去除材料的物理过程。该过程将材料从顶部到底部表面完全去除或从顶部向下到指定深度部分去除。

聚氨酯是CO2激光能量(波长=10.6 μm)的优异吸收体。聚氨酯吸收激光能量时,其迅速将光能转化为分子振动(热能)。这种类型的聚氨酯是热固性材料,所以足够高的热量使其快速化学降解。直接处于激光路径中的材料被干净地蚀除,成为蒸气和细微颗粒。

出于这些原因,经常使用CO2激光器执行聚氨酯泡沫的激光蚀除。紧靠激光光斑或路径外侧的材料会传导一部分热量,但不足以完全和彻底地蚀除。这个热效应的区域通常被称为热影响区,或HAZ。在使用3M聚氨酯泡沫的情况下,几乎不会形成HAZ,这是因为低密度的泡沫结构不需要高热能即可实现切割或雕刻。此外,这种聚合物是热固性材料,因此可承受高热量而不熔融。

组合工艺

可在3M聚氨酯泡沫上应用多种工艺,而没有必要移动或重新夹持材料。此图像展示了如何将工艺组合,从片料中切割3M聚氨酯泡沫,将菱形雕刻到材料中并雕刻序号。

3M™微孔聚氨酯泡沫激光切割成菱形

环境、健康和安全考虑

激光材料相互作用几乎总是产生气态流出物和/或颗粒物。由于此产品基于热固性聚合物,因此在高温下,材料将主要化学降解为氨基甲酸甲酯以及其他气体,而非熔融或沸腾。也会产生气态流出物,其中主要成分为一氧化碳。根据政府法规,应将这些气体和颗粒物导向外部环境。或者,也可首先使用过滤系统处理流出物,然后导向外部环境。某些材料倾向于在激光加工过程中产生易燃的副产物。因此,应始终对激光加工予以监督。