La technologie de coupe laser est devenue un outil important pour la manipulation du plastique dans la fabrication moderne, en raison de sa haute précision, de sa haute efficacité et de sa flexibilité. Cependant, tous les plastiques ne conviennent pas à la coupe laser. Cet article combine la recherche et les pratiques techniques de l'industrie, résume 10 plastiques les plus appropriés pour la coupe laser et analyse leurs caractéristiques, les solutions d'application et la réduction des précautions pour aider les entreprises à optimiser leurs processus de production.
Acrylique (PMMA) - Le "roi transparent" de la coupe laser
1. Avantages de base: caractéristiques de coupe et de protection de l'environnement de haute précision Qualité au niveau optique
Les bords sans grammes conviennent aux marques translucides haut de gamme, aux lentilles optiques, aux tableaux de bord et autres applications de précision.
Manipulation environnementale et sûre
Les normes d'émission ISO 21904-1 se rencontrent et ne produisent pas de fumée irritante.
Zone thermique affectée <0,1 mm (test ASTM D1003), sans risque de jaunissement et de rupture après une utilisation à long terme.
2. Sélection des équipements laser et optimisation des processus
co₂laser (40-100W)
La meilleure correspondance de longueurs d'onde (10,6 μm) permet une vitesse de coupe maximale de plaques de 3 mm de 15 m / min.
Il est rentable et économe en énergie, 60% de moins que les lasers UV, et convient au traitement à grande échelle des mots publicitaires et des boîtes lumineuses.
laser ultraviolet (355 nm)
La précision du classement différentiel (largeur de ligne minimale de 20 μm), adaptée au traitement ultra-précis des cathéters médicaux, des puces microfluidiques, etc.
La technologie de traitement du froid, aucune déformation de contrainte thermique, pour assurer les erreurs dimensionnelles des parties biomédicales <± 5 μm.
3. Cas de candidature typique de l'industrie
Champ de signalisation publicitaire
90% des symboles acryliques du monde sont une coupe laser (données de recherche sur l'industrie).
Le rapport d'efficacité d'usinage du tableau 5 mm n'est pas requis pour CNC.
Produits PMMA de qualité médicale
Test de biocompatibilité USP de classe VI pour les directives chirurgicales, les coquilles de coque transparentes, etc.
Automatique (121 ° C) pour répondre aux exigences réutilisables.
PETG - Le choix préféré pour la coupe médicale et de qualité alimentaire
Avantages de base: certification de sécurité et coupe élevée
PETG est la FDA 21 CFR 177.1630 certifiée pour les matériaux de contact alimentaire et peut être utilisé directement dans la vaisselle et l'emballage pharmaceutique. Il ne contient pas de BPA et ISO 10993-5 testé pour la cytotoxicité et la biosécurité.
Lorsque Cutg laser PETG a une zone thermiquement affectée de moins de 0,05 mm, et le lissage du bord de la surface de coupe est vérifié par microscopique. Après avoir testé ASTM D543, il peut résister à l'immersion dans des solutions à 75% d'éthanol et d'acide sévaldoacique et est chimiquement résistant.
Le laser vert (532 nm) a une forte adaptabilité aux matériaux hautement réfléchissants, avec une réflectivité de 80% inférieure à celle du laser infrarouge et moins de 5%. Il convient à la coupe métallisée du film PETG et au forage précis. La précision de la taille du trou est jusqu'à ± 10 μm et jusqu'à ± 10 μm, ce qui peut répondre aux exigences de tolérance de l'antenne 5G Coperna couvre IPC-4101.
Dans le domaine de l'emballage électronique 5G, le facteur de dissipation de PETG avec une constante diélectrique de DK = 3,2 et DF = 0,02 est conforme à la norme de niveau 3 de l'IPC-4101D et assure une transmission de signal à haute fréquence. Dans la plage de température de -40 ° C ~ 120 ° C, son taux de changement dimensionnel est inférieur à 0,1% (test MIL-STD-883G) et sa stabilité structurelle est très bonne.
Polycarbonate (PC) - Applications à fort impact et à l'épreuve des balles
PC La coupe à haute température libère le gaz toxique du cyanure d'hydrogène (HCN). Un système d'extraction de fumée doit être disponible avec un volume d'air ≥500 m³ / h pour contrôler la concentration de cyanure ambiante à <0,1 ppm (norme OSHA) et pour installer une alarme de détection HCN. Utilisez un laser à fibre d'impulsion 1064 nm pour contrôler la vitesse de coupe à une vitesse de 20 à 50 mm / s pour réduire la zone touchée par la chaleur.
3. Avantages du matériau de la série Lexan® MX et optimisation de coupe
La série Lexan®MX est un produit mis à niveau pour PC . Après la résistance à la modification du sulfate, il a une forte résistance aux intempéries, un indice de jaunissement ΔYi <1,5 (ASTM D1925) et répond aux normes de résistance à l'usure en surface SAE J576 SAE J576 pour l'industrie de l'abat de l'automobile. Il a un bon effet de traitement au froid du laser UV 355 nm, comme le laser ultraviolet 10W, la vitesse de balayage de 100 mm / s, le dégagement de coupure de 0,1 mm et la qualité de coupe est très bonne.
4. Comparaison des processus de coupe laser de différents matériaux PC
Paramètres
PC ordinaire (niveau militaire)
Lexan®MX Series
Type laser
Laser en fibre (80-150W)
Laser UV (10-30W)
vitesse de coupe
20-50 mm / s
50-150 mm / s
Exigences de post-traitement
La couche gazéifiée peut devoir être supprimée
Aucun traitement requis (pointe lisse)
Solutions applicables
Armure à l'épreuve des balles, bouclier militaire
lumières de voiture, pièces optiquement transparentes
5. Des recommandations opérationnelles pratiques Avant le traitement, 10 × 10 cm d'échantillons ont été coupés, la surface de coupe a été observée à l'aide d'un microscope électronique à balayage (SEM), et la résistance à l'impact a été testée selon ASTM D256. Les séries AMB d'IPG Photonics et d'autres modèles avec une chambre de coupe fermée et une extraction de gaz de combustion à pression négative assurent une coupe sûre et précise.
Delrin (POM) - Sélection des engrenages de précision déformés à zéro
Pour Delrin's Laser Cutting Application (POM) - Sélection de la déformation Zero de précision, ce qui suit est les paramètres clés du processus, les cas de l'industrie et les points de contrôle de la sécurité:
1. Paramètres de noyau de coupe précis Type laser:
laser à fibre (1064 nm, vague continue) ou laser UV (355 nm, fonctionnement froid)
Pouvoir recommandé: 30-60W (avant de la pureté à haute puissance)
Protection de gas Bar
Zone affectée par la chaleur (HAZ): ≤0,05 mm (tolérance mesurée ISO 286-2 H5)
Précision de coupe:
Tolérance: ± 0,005 mm (pour les surfaces entre les engrenages)
Largeur de la machine à sous: 0,02-0,05 mm (UV mieux)
2. Cas d'application de l'industrie - Kit d'équipement sportif Swiss ETA Exigences de processus:
GROUNE DE L'ARRES: module ≤0,3, Rugation de la surface des dents RA <0,8 μm (DIN 3962)
Pas de post-traitement: réduction directe et formage pour éviter la vitesse et les dégâts cibles
Configuration de l'équipement: INCRÉBIBLIBLE HAUTE ACURATION DU MANDIDEMENT DE BATTLEM ± 1 μm
La salle de coupe à température constante (23 ± 0,5 ° C) réduit l'expansion thermique du matériau
3. Contrôle de la toxicité (libération de formaldéhyde) Standard de sécurité:
Chine: GB / T 18883 "Norme de qualité de l'air intérieur" Formaldéhyde <0,05mg / m³ EU: EN 717-1 (Grade E1, Formaldehyde Mesures ≤0,062mg / m³)
Mesures de protection: Mesures de protection: ≤0,062mg / m³)
Mesures: Mesures de protection: ≤0,062mg / m³)
Mesures: Mesures de protection: ≤0,062mg / m³)
Mesures: Mesures de protection: ≤0,062mg / m³)
Format
Surveillance en temps réel: installer des capteurs de formaldéhyde (tels que Honeywell HPMA115S0)
Système d'échappement: vitesse du vent ≥ 1,0 m / s, filtration du carbone activé (efficacité d'adsorption> 95%)
pour le laser "width =" 900 "
4. Tableau de comparaison d'optimisation du processus
1. Paramètres clés du processus de coupe à faible coût
empêcher du papier ABS tordu pendant la coupe , préchauffez le stratifié à 80 ° C et la chaleur uniforme. Le laser 30WCO₂ (longueur d'onde de 10,6 μm) a été utilisé pour éliminer le scories à une vitesse de 800 mm / min et l'a refroidi avec de l'air comprimé de 0,3-0,5 barre. Selon la norme VDA 6.3, la hauteur de Burr est contrôlée à inférieure à 0,1 mm par détection visuelle et tactile et la largeur de coupe est maintenue entre 0,2 et 0,3 mm, ce qui convient aux structures de pièces internes.
2. Contrôle de la conformité et de la toxicité de l'industrie
ABS Cutting Styrene , la zone de travail doit être une concentration de styrène ≤20 ppm selon l'EPA 40 CFR partie 63. La purification de la fumée adopte la filtration en deux étapes du filtre métallique et du carbone activé. Le taux d'élimination du COV dépasse 90% et la vitesse d'échappement est ≥ 0,8 m / s, répondant aux exigences de la ventilation de l'OSHA.
3. Limites et alternatives aux matériaux appliqués
Les
ABS ne peuvent pas réussir le test de cytotoxicité ISO 10993-5 en raison de la libération de traces de styrène et d'acrylonitrile, et ne peuvent donc pas être utilisés pour un usage médical; Sa température de transition du verre est d'environ 105 ° C et se déformera après une utilisation à long terme de 85 ° C. Le polypropylène (PP) est une alternative plus économique, avec une puissance de coupe laser PP de 20-40W, résistant à la graisse, détergent et 7-10 yuans moins cher par kilogramme.
Paramètres
Muscle abdominal
pp (polypropylène)
Laser Power
30-50W
20-40W (point de fusion inférieur)
Résistance chimique
plus faible que le solvant polaire
Résistance aux graisses / nettoyeurs
COST
¥ 25-35 / kg
¥ 18-25 / kg (plus économique)
4. Processus de vérification du processus pour les parties internes de l'automobile
Les parties de coupe des muscles abdominales sont strictement interdites à usage médical Le but de prévenir l'inflammation causée par le contact avec les tissus humains. La combustion ABS libérera le HCN et le CO, et les emplacements de travail devraient être équipés de pompiers de classe B, tels que le dioxyde de carbone, pour prévenir les incendies et les explosions. En contrôlant raisonnablement le préchauffage, les paramètres et les émissions laser, ABS peut répondre à la génération de qualité à faible coût à l'intérieur de la voiture. Dans les applications pratiques, les matériaux alternatifs (tels que PP) doivent être sélectionnés en fonction des caractéristiques du matériau pour assurer la sécurité de la production et la qualité des produits.
« p> P pour les parties interoro
Polyéthylène (HDPE) - Forage rapide des réservoirs de stockage chimique
Processus de coupe à grande vitesse: 8000 mm / min 6 bar Technologie de refroidissement par air Compte tenu des exigences d'ouverture à haute efficacité des réservoirs de stockage HDPE à parois épaisses, l'équipement CNC a une vitesse de coupe linéaire utilise plus de 8000 mm / min et utilise un air comprimé haute pression à 6 barres pour le refroidissement en temps réel. Plus de 90% des résidus de scories peuvent être éliminés par un flux directionnel d'air, tandis que la technologie du revêtement d'outils est optimisée pour prolonger la durée de vie de la lame de 3 fois. La rugosité de la surface de coupe est contrôlée de manière stable dans RA3,2 μm, qui répond aux exigences de la résistance à la corrosion et de l'étanchéité du réservoir de stockage chimique.
UL 2809 Solution de traitement intelligente HDPE recyclée Certifié Paramètres de coupe à but spécialement conçues pour les matériaux certifiés en polyéthylène écoscyclé:
30% -50% Rapport des matériaux recyclés: Ajustement dynamique de la broute de broche (4000-6000rpm)
Fiber-Fiber de verre Réintégration de l'allumage: Activation de la couche multi-ancs. Composés: Activer le système de compensation de suppression des vibrations Grâce au module de détection en temps réel de la densité du matériau, la fréquence d'alimentation et la profondeur de coupe seront automatiquement adaptées pour garantir que la résistance de la surface traitée du matériau recyclé atteint plus de 95% de la matière première, en évitant le risque de stratification d'interface.
ASME B16.5 La connexion de la bride standard est avec précision Le système CNC entreclacé à cinq axes est utilisé pour obtenir une usurage ultra-précise:
SCAYAGE DE PROFIL LASER: Prédire et compenser automatiquement les erreurs de surface du réservoir
Ténération en ligne haute fréquence: Détection RADIAL SAUT de l'outil <0,005mm Les données après le traitement de chaque trou Erreur plate de la surface d'étanchéité des brides <0,08 mm, et la tolérance au diamètre du trou est contrôlée dans les standards d'assemblage de bride ANSI 150 lb et passez strictement le test serré à la fois.
Module fonctionnel du système de conversion des réservoirs intelligents ✅ADAPTIVE Identification des matériaux: Spectroscopie infrarouge Analyse de la proportion de composants de matériaux recyclables Base de données: 200 paramètres de traitement de qualité HDPE
Schéma d'application typique:
Réparation d'urgence Ouverture des réservoirs de stockage acide et alcalin
Amélioration de l'interface standardisée des conteneurs de qualité alimentaire
Production en masse de tanks de stockage en plastique recyclé
Faire un système de soulagement de la sécurité pour un système de soulagement de la sécurité, un système de soulagement de la sécurité, un système de soulagement de la sécurité, un système de soulagement de la sécurité, un modulaire pour un moderne, un système de soulagement moderne, un modulaire pour un moderne, un système de soulagement moderne, un modulaire Complétez 30 ensembles de traitement d'interface standard DN80-DN400 par jour, ce qui augmente l'efficacité de 400% et réduit les coûts de main-d'œuvre de 70% par rapport aux processus traditionnels.
PTFE (Téflon) - Couper à froid de l'équipement micro-ondes 5G
Ultraviolet Laser 355 Nm Longueur Core Technology Utilisez un système laser ultraviolet ultraviolet à impulsion (largeur d'impulsion <15N), la coupe à froid sans contact est obtenue grâce à une longueur d'onde de 355 nm, la zone touchée par la chaleur est <10μm, et la perte diélectrique est strictement contrôlée en dessous de 0,0002 (IPC-4103). Pour l'équipement RF pour les communications militaires, il est équipé d'un système de positionnement standard de réseau de haute précision pour garantir la précision de traitement de ± 5 μm (MIL-PRF-55342 classe 3).
Plan de traitement des gaz toxique perfluoriné Système de filtration en quatre étapes: SCRUPAGE CHÉMIQUE CHEPA CHEPA Activé Plasma Décomposition
ROCAGE OFFICIEL Concentration
Épurateur spécial: 99,99% d'efficacité de capture de fluorure
Nylon (PA) - Marquage du tuyau du compartiment moteur
Avantage de longueur d'onde laser à fibre 1064 nm Par rapport aux lasers Co₂ traditionnels, le taux d'absorption du nylon est augmenté de 300% et une combinaison de puissance: 45-55W est adopté:
TROPOS DE LA FÉRÈSE 0,2 mm <180 ° C
Définition des caractères: Précision de la largeur de ligne ± 0,05 mm (IATF 16949 6.3.1)
Les exigences spéciales pour l'industrie automobile ✅Micro Valeur HV0.3 dans les zones marquées conservent ± 5% de la valeur d'origine ✅ ont passé la 85 ° C / 85% RH Test du cycle humide RH ✅silicy et le plice-to-to-ciwer-ye Les détergents sont interdits
PEI (Ultem®) - parties à température à haute température aérospatiale
NAS 411 Paramètres de coupe certifiés
Élément de paramètre
Valeur standard
Laser Power
50W Ultraviolet Laser
vitesse de coupe
200 mm / min
Gas auxiliaire
99,999% d'azote
Taux de rétention de force
340 ℃ Environnement> 95%
Points clés du contrôle des coûts
L'épaisseur de la matière première est de préférence de 1 à 3 mm (la puissance du matériau augmente de 40%)
Utiliser un logiciel de composition imbriqué pour réduire les déchets
Surveillance de la vie de l'outil (remplacement obligatoire tous les 500 mètres)
PEING - Le roi de la biocompatibilité des implants médicaux
Exigences spéciales pour l'équipement médical de classe III
Contrôle de conception de conception d'exécution de processus FDA PMA
Le système de traçabilité par lots enregistre les fluctuations des paramètres laser
Norme de la salle de nettoyage: Environnement ISO Classe 7
Présentation
Dans Coute laser en plastique , dix matériaux majeurs, tels que l'acide acrylique (PMMA), le polycarbonate (PC), le PTFE et le PEEK, sont devenus le premier choix dans l'industrie en raison de leurs properties physiques uniques et de leur adaptabilité laser. En correspondant avec précision aux longueurs d'onde laser (par exemple UV, CO₂, fibre) et la sensibilité thermique du matériau, combinée à l'optimisation du processus, telle que la protection de l'azote et la filtration des gaz d'échappement, il est possible d'envisager de réduire la précision (± 5 μm) ainsi que la sécurité et la protection environnementale (par exemple, Zero Pfoa Pfoa PFOA). Les technologies futures se concentreront sur le développement de sources laser composites et de systèmes adaptatifs des paramètres d'IA, favoriseront le contrôle des zones thermiquement affecté thermiquement dans des applications haut de gamme, telles que les appareils de communication 5G et les implants médicaux, et construisent de nouveaux écosystèmes pour des écosystèmes efficaces et à faible émission de précision en carbone par le biais de bases de données de matériaux recyclées et de friandises numériques.
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