采用DLMP®加工Halar®含氟聚合物
相关名称： |
Norton® ECTFE、Symalit® ECTFE |
化学名： |
乙烯-三氟氯乙烯共聚物（最常见）、聚(1-氯-1,2,2-三氟丁烷-1,4-二基)、乙烯-氯代三氟乙烯共聚物 |
厂商： |
跨骏塑料、圣戈班高性能薄膜、索尔维特种聚合物® |
Halar®是乙烯-三氟氯乙烯共聚物（ECTFE）的商品名，这是一种乙烯和三氟氯乙烯的热塑性共聚物。Halar由索尔维特种聚合物研发并投入市场。
Halar适用于需要高度耐腐蚀和超低渗透性的应用。甚至在高温和高浓度条件下，Halar也表现出对酸、溶剂、氧化剂和腐蚀性介质的出色耐受性。此外，该材料耐热抗火，具有用于电气绝缘的理想性能（即高电阻率和低介电常数)。
Halar的本色为灰白色，但偶尔也以黑色供货。也可以板材、棒材和粗纤维编织物的形式供货。
Halar®和DLMP®技术
Halar的材料特性（主要是耐热抗氧化）使其高度适应DLMP（数字激光材料加工）技术。这些特性对DLMP结果的影响在后面的栏目中详细讨论。
激光能量与Halar相互作用的效应是材料蚀除和材料改性。如果材料是Halar，可应用激光切割、激光雕刻和激光打标的工艺。激光能量可蚀除材料，以进行材料的切割、雕刻或打标，也可以改变表面性质以形成可见标记。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。
材料蚀除
Halar是CO2激光能量（波长=10.6 μm）的优异吸收体。Halar吸收激光能量时，其迅速将光能转化为分子振动（热能）。在充分热量的作用下，Halar可经历快速熔化和汽化，这时其分子结构中各位置的分子键断裂。直接处于激光路径中的材料被烧蚀，成为蒸气，但没有碎片或变色。主要使用CO2激光器执行Halar的激光蚀除。
紧靠激光焦点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。这个区域通常称为热影响区，或HAZ。如果材料是Halar，基本上不会产生HAZ，因为Halar有很高的熔融温度，这意味着相邻表面可以经受住传导的热量，而不会出现过度熔融。根据DLMP概览中的讨论，通过针对给定的材料厚度选择适当的激光功率，可最大限度降低热效应。
材料改性
根据讨论，10.6 μm CO2激光器可用于在切割和雕刻过程中去除材料。然而，CO2激光器在形成鲜明对比方面效果不大。光纤激光器更适合完成此任务。Halar还会吸收1.06 μm光纤激光能量，并将其转化为热量。应用于表面的激光功率可得到严格控制，在不去除材料的情况下形成鲜明对比。得到的标记将会是黑色。该过程有时称为碳化，其不会留下任何残留物或粉末。
激光打标（表面）
可使用光纤激光器对Halar执行表面打标以传达信息，如数字、文本、条码甚至照片。标记是永久性的，在并展示出极佳的对比度，使其成为油墨方法极具吸引力的替代方案。该工艺非常适合于创建人读和机读的信息。
组合工艺
可在Halar上应用多种工艺，无需移动或重新夹持材料。本示例图展示了如何将工艺组合，从片料中切割Halar，在材料中刻槽并在表面上标记序号。这些工艺的执行顺序由操作员控制。
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Halar的复杂聚合物化学反应，使用CO2激光器的激光加工将产生多种多样的含氟和含氯气体。最显著的是，此流出物包含氯化氢和氟化氢。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。Halar耐高温，但如果提供有足够的激光能量，其也会经历放热反应。因此，应始终对Halar激光加工予以监督。
