10 Melhor corte a laser de plástico

A tecnologia de corte a laser tornou-se uma ferramenta importante para manuseio de plástico na fabricação moderna, devido à sua alta precisão, alta eficiência e flexibilidade. No entanto, nem todos os plásticos são adequados para o corte a laser. Este artigo combina pesquisa e práticas técnicas do setor, resume 10 plásticos mais adequados para corte a laser e analisa suas características, soluções de aplicação e precauções de corte para ajudar as empresas a otimizar seus processos de produção.

acrílico (PMMA) - O "rei transparente" do corte a laser

1. Vantagens do núcleo: Recursos de corte e proteção ambiental de alta precisão
Qualidade de nível óptico

a rugosidade do Ra≤0,8μm (próximo ao efeito espelhado) e o sensor de luz é de 92% (mais de 85% do vidro ordinário).
As bordas sem grama são adequadas para marcas translúcidas de ponta, lentes ópticas, painéis e outras aplicações de precisão.

manuseio ambiental e seguro

ISO 21904-1 Os padrões de emissão atendem e não produzem fumaça irritante.
Zona térmica afetada <0,1 mm (teste ASTM D1003), sem o risco de amarelecimento e ruptura após o uso a longo prazo.

2. Seleção de equipamentos a laser e otimização de processos

co₂laser (40-100W)

A melhor correspondência de comprimento de onda (10,6μm) permite uma velocidade de corte máxima de placas de 3 mm de 15m/min.
É econômico e econômico, 60% menos que os lasers UV, e é adequado para o processamento em larga escala de palavras publicitárias e caixas de luz.

laser ultravioleta (355nm)

A precisão da classificação diferencial (largura mínima da linha 20μm), adequada para processamento de ultra-precisão de cateteres médicos, chips microfluídicos, etc.
Tecnologia de tratamento a frio, sem deformação do estresse térmico, para garantir erros dimensionais de partes biomédicas <± 5μm.

3. Casos típicos de aplicação da indústria

Campo de sinalização de publicidade

90% dos símbolos acrílicos do mundo são corte a laser (dados de pesquisa do setor).
O índice de eficiência da usinagem da tabela de 5 mm não é necessário para o CNC.

produtos PMMA de nível médico

Passou o teste de biocompatibilidade da classe VI da USP para diretrizes cirúrgicas, conchas transparentes, etc.
Automático (121 ° C) para atender aos requisitos reutilizáveis.

acrílico (PMMA) tornou-se o material preferido no campo de corte de laser devido à transmissão de alta luz, capacidades precisas de processamento e características de proteção ambiental. Os lasers de CO₂ são adequados para a produção econômica de alto volume, enquanto os lasers UV atendem às necessidades de óleos ultra-essenciais, como aplicações médicas e ópticas. Na indústria de sinalização de publicidade e equipamentos médicos, a tecnologia de corte a laser mostrou grandes vantagens e se tornou o padrão da indústria.

PETG - A escolha preferida para corte médico e alimentar

Vantagens do núcleo: certificação de segurança e corte de alta limpeza

PETG é o FDA 21 CFR 177.1630 certificado para materiais de contato com alimentos e pode ser usado diretamente em utensílios de mesa e farmacêuticos. Não contém BPA e ISO 10993-5 testado quanto à citotoxicidade e biossegurança.

Quando corte a laser petg tem uma zona afetada térmica inferior a 0,05 mm, e a suavidade da borda da superfície de corte é verificada por imaginação microscópica. Após testar o ASTM D543, ele pode suportar a imersão em soluções de etanol e sevaloácico a 75% e é quimicamente resistente.

Guia de seleção de máquina a laser

This Fiber lasers (20W) can cut PETG plates with a thickness of 0.5-5mm, with speeds up to 1200mm/min (focus diameter of 30μm), compared with 35% ≥ wall plug conversion efficiency and 50% energy Economia lasers de dióxido de carbono o tornam adequado para corte eficiente de placas finas.

O laser verde (532Nm) tem forte adaptabilidade a materiais altamente reflexivos, com uma refletividade de 80% menor que o laser infravermelho e menos de 5%. É adequado para corte de filme PETG metalizado e perfuração precisa. A precisão do tamanho do orifício é de até ± 10μm e até ± 10μm, o que pode atender aos requisitos de tolerância da tampa da antena 5G Coperna IPC-4101.

soluções de aplicativos da indústria

Os materiais PETG são resistentes ao óxido de etano (EO) e esterilização gama e são comumente usados em embalagens médicas e alimentares, como kits de infusão descartáveis. Sua neblina é inferior a 2% (testada pela ASTM D1003) e sua vantagem de transmissão de luz atende aos requisitos de inspeção óptica das caixas de bolhas transparentes.

No campo da embalagem eletrônica 5G, o fator de dissipação do PETG com uma constante dielétrica de DK = 3,2 e df = 0,02 está em conformidade com o padrão IPC-4101D Nível 3 e garante a transmissão de sinal de alta frequência. Dentro da faixa de temperatura de -40 ° C ~ 120 ° C, sua taxa de mudança dimensional é inferior a 0,1% (teste MIL-STD-883G) e sua estabilidade estrutural é muito boa.

Policarbonato (PC) - Aplicações de alto impacto e à prova de balas

policarbonato (PC) tem excelente resistência ao impacto e é amplamente utilizada em soluções de alto impacto, como proteção militar. Sua tecnologia de corte a laser requer controle e segurança de processos estritos para garantir o desempenho do material e a qualidade do manuseio.

1. Parâmetros principais do corte de grau militar

materiais para fins militares para fins militares foram definidos por mil-prf -5425e para desempenho balístico . Ao cortar folhas com uma temperatura de ≤12,5 mm, é necessário usar mais de 99,99% de nitrogênio de alta pureza para evitar oxidação e carbonização. Recomenda -se escolher uma máquina a laser com> 80W e a pressão do ar é ≥1,5 bar para garantir que a superfície de corte esteja limpa.

2. Controle de risco de segurança

PC A alta temperatura de corte libera gás tóxico do cianeto de hidrogênio (HCN). Um sistema de extração de fumaça deve estar disponível com um volume de ar de ≥500m³/h para controlar a concentração de cianeto ambiente a <0,1 ppm (padrão da OSHA) e instalar um alarme de detecção de HCN. Use um laser de fibra de pulso de 1064 nm para controlar a velocidade de corte a uma velocidade de 20-50 mm/s para reduzir a área afetada pelo calor.

3. Vantagens do material da série Lexan® MX e otimização de corte

Lexan®mx Series é um produto atualizado para PC . Após a resistência à modificação do sulfato, possui forte resistência climática, índice de amarelecimento Δyi <1,5 (ASTM D1925) e atende aos padrões de resistência ao desgaste da superfície SAE J576 SAE J576 para a indústria de abordagens automotivas. Tem um bom efeito de tratamento a frio de laser UV de 355 nm, como laser ultravioleta de 10W, velocidade de varredura 100 mm/s, folga de corte 0,1 mm e qualidade de corte é muito boa.

4. Comparação de processos de corte a laser de diferentes materiais para PC

parâmetros PC comum (nível militar) Lexan®mx Series tipo de laser laser de fibra (80-150w) laser UV (10-30W) velocidade de corte 20-50mm/s 50-150mm/s requisitos de pós-processamento Camada carbonatada pode precisar ser removida Não é necessário processamento (ponta lisa) soluções aplicáveis armadura à prova de balas, escudo militar luzes do carro, peças opticamente transparentes

5. Recomendações operacionais práticas
Antes do processamento, 10 × 10 cm de amostras foram cortadas, a superfície de corte foi observada usando um microscópio eletrônico de varredura (SEM) e a resistência ao impacto foi testada de acordo com a ASTM D256. A série AMB da IPG Photonics e outros modelos com câmara de corte fechada e extração de gases de combustão negativa garantem um corte seguro e preciso.

delrin (POM) - Seleção de engrenagens de precisão que são deformadas para zero

Para Aplicação de corte a laser de Delrin (POM) -Seleção de deformação zero de engrenagem de precisão, os seguintes são os principais parâmetros do processo, casos da indústria e controle de segurança:

1. Parâmetros de núcleo de corte precisos
Tipo de laser:

laser de fibra (1064nm, onda contínua) ou laser UV (355nm, operação a frio)

Power:
: 30-60W (muito alta potência de potência)

ARROTIFIA:

(puro-norma. Bar

Zona afetada pelo calor (HAZ): ≤0,05 mm (tolerância à ISO 286-2 H5)

Precisão de corte:

Tolerância: ± 0,005mm (para superfícies entre as engrenagens)

largura: 0,02-0.05mm (UV)

largura: Caso de aplicação da indústria - Kit de equipamentos esportivos da Swiss ETA
Requisitos de processo:

A ranhura da engrenagem: módulo ≤0.3, a rugosidade da superfície da superfície RA <0,8μm (DIN 3962)

Sem tratamento Corte e formação direta para evitar a velocidade de alvo e o equipamento

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Sala de corte de temperatura constante (23 ± 0,5 ° C) reduz a expansão térmica do material

3. Controle de toxicidade (liberação de formaldeído)
Padrão de segurança:

China: GB/T 18883 "Padrão de qualidade do ar interno" formaldeído <0,05mg/m³

EU: en 717 (grau E1, formulário de formaldehyde ≤0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.

Monitoramento em tempo real: Instale sensores de formaldeído (como Honeywell HPMA115S0)

Sistema de escape: velocidade do vento ≥1,0m/s, filtração de carbono ativada (eficiência de adsorção> 95%)

plash> ploTh> wlamer "whelth> ploth> plowth> plowth> ploth> plowth> plowth> plasht" whelth> ploth> plash> wlith> wlitth "wheleth)

4. Tabela de comparação de otimização de processos

Parâmetros Laser de fibra (1064nm) UV Laser (355nm) zona afetada pelo calor 0,05-0,1mm ≤0,02mm Velocidade de corte 80-120mm/s 30-60mm/s (alta precisão) espessura aplicável ≤5mm ≤2mm (super preciso) custo do equipamento Média-baixa (máquinas industriais convencionais) High (requer módulo de processamento a frio)

Solução

ABS-baixo custo para peças internas automotivas

Na fabricação interna de automóveis, abs é o material preferido para corte a laser devido à sua vantagem de custo . A análise a seguir analisa seus pontos de aplicação dos aspectos de processo, segurança, propriedades do material e verificação.

1. Parâmetros-chave do processo de corte de baixo custo

prevenir papel abstido durante o corte , pré-aqueça o laminado a 80 ° C e o calor uniformemente. O laser de 30wco₂ (comprimento de onda 10,6μm) foi usado para remover a escória a uma velocidade de 800 mm/min e resfriar-se a 0,3-0,5 bar comprimido. De acordo com o padrão VDA 6.3, a altura da reviravolta é controlada em menos de 0,1 mm através da detecção visual e de toque e a largura de corte é mantida entre 0,2-0,3 mm, o que é adequado para estruturas de peças internas.

2. Conformidade da indústria e controle de toxicidade

abs cortando estireno , a área de trabalho deve ser concentrada de estireno ≤20pm de acordo com a EPA 40 CFR Part 63. A purificação de fumaça adota filtração em dois estágios do filtro de metal e carbono ativado. A taxa de remoção do COV excede 90%e a velocidade de escape é ≥0,8m/s, atendendo aos requisitos da ventilação da OSHA.

3. Limitações e alternativas aos materiais aplicados

ABS não pode passar no teste de citotoxicidade ISO 10993-5 devido à liberação de quantidades vestigiais de estireno e acrilonitrila e, portanto, não pode ser usado para uso médico; Sua temperatura de transição vítrea é de cerca de 105 ° C e se deformará após o uso a longo prazo de 85 ° C. O polipropileno (PP) é uma alternativa mais econômica, com potência de corte a laser PP de 20-40W, resistente à graxa, detergente e 7-10 yuan mais barato por quilograma.

Parâmetros músculo abdominal pp (polipropileno) Power a laser 30-50W 20-40W (ponto de fusão mais baixo) resistência química mais fraco que o solvente polar Resistência a graxa/limpeza custo ¥ 25-35/kg ¥ 18-25/kg (mais econômico)

4. Processo de verificação do processo para partes internas do automóvel

Antes da produção em massa, o processo de corte deve ser verificado estritamente, 5 conjuntos de 100 mm de amostras devem ser feitos e a tolerância dimensional (± 0,1 mm) deve ser detectada de acordo com o VDA 6.3 e a Dimensional (± 0,1 mm) deve ser detectada. Os testes de alta temperatura e simulação de umidade foram realizados a 85 ° C por 240 horas para garantir a warpage <0,5% (padrão SAE J1889). A eficiência de corte pode ser aprimorada usando um Trumpf Trulaser 3030, como um sistema óptico de voo.

5. Aviso de risco operacional

As peças de corte muscular abdominal são estritamente proibidas para uso médico O objetivo de impedir a inflamação causada pelo contato com os tecidos humanos. A combustão do ABS liberará HCN e CO, e os locais de trabalho devem ser equipados com extintores de incêndio de classe B, como dióxido de carbono, para evitar incêndio e explosões.
Ao controlar razoavelmente o pré-aquecimento, parâmetros e emissões a laser, abs pode atender à geração de qualidade de baixo custo dentro do carro. Em aplicações práticas, materiais alternativos (como PP) devem ser selecionados de acordo com as características do material para garantir a segurança da produção e a qualidade do produto.

ABS - a low-cost solution for automotive interior parts

polietileno (HDPE) - perfuração rápida de tanques de armazenamento químico

Processo de corte de alta velocidade: Tecnologia de resfriamento de ar de 8000 mm/min de 6 bar
Tendo em vista os requisitos de abertura de alta eficiência dos tanques de armazenamento HDPE de paredes espessas, o equipamento CNC possui uma velocidade de corte linear usa mais de 8000 mm/min e usa 6 bar de alta pressão compactada para resfriamento em tempo real. Mais de 90% dos resíduos de escória podem ser eliminados por um fluxo direcional de ar, enquanto a tecnologia de revestimento de ferramentas é otimizada para prolongar a vida útil da lâmina 3 vezes. A rugosidade da superfície de corte é controlada de forma estável em RA3.2 μm, que atende aos requisitos de resistência à corrosão e vedação de tanques de armazenamento químico.

UL 2809 Solução de processamento inteligente reciclada Certificada HDPE
Parâmetros de corte feitos para fins lucrativos para materiais certificados por polietileno de ciclo ecociclismo:

30% -50% RATIO RECYBLECLADO: SATRATIMENTO DE AJUSTIMENTO DE SATRAGEMENT (4000-6000rpm) Através do módulo de detecção em tempo real da densidade do material, a taxa de alimentação e a profundidade de corte serão correspondidas automaticamente para garantir que a força da superfície processada do material reciclado atinja mais de 95% do material prático, evitando o risco de estratificação da interface.

A conexão de flange padrão ASME B16.5 é com precisão
O sistema CNC interligado de cinco eixos é usado para obter usinagem ultra-prechise:

PERFILHO DE LASSER SCANO DE ROUNTE PREFORTE DO RULTILTION: Controle Radial Radial: Controle Radial Radial Radrinha O feedback dos dados dos ovos após o processamento de cada orifício
Erro plano da superfície de vedação do flange <0,08 mm, e a tolerância ao diâmetro do orifício é controlada dentro de ± 0,1 mm, em conformidade estritamente com os padrões de montagem de flange ANSI 150 lb e passa o teste rígido do ar de uma só vez.

Functional module of intelligent tank conversion system
✅Adaptive material identification: infrared spectroscopy analysis of proportion of recyclable material components
✅Thermal deformation monitoring: distributed temperature sensor warning material softening
✅Safety interlocking mechanism: Automatic detection of residual pressure and chemicals in storage tanks

✅Process database: 200 Parâmetros de processamento de grau HDPE

Esquema de aplicação típico:

Abertura do reparo de emergência dos tanques de armazenamento ácido e alcalino

Atualização padronizada de interface de recipientes de metrô, com tanques de armazenamento de plástico reciclados

uma renovation em uma renovation em uma pressão de pressão
portões de armazenamento de suportes de armazenamento de plástico

uma renovação de pressão de pressão de pressão de pressão para renovação de pressão

PTFE (Teflon) - Corte frio do equipamento de microondas 5G

Tecnologia de núcleo de comprimento de onda de 355nm de 355nm
Use um sistema de laser ultravioleta de pulso curto (largura de pulso <15N), o corte frio não-contacto é alcançado através de um comprimento de onda de 355Nm, a área afetada pelo calor é <10μM e a perda dielétrica é rastreada. Para equipamentos de RF para comunicações militares, ele está equipado com um sistema de posicionamento padrão de grade de alta precisão para garantir a precisão do processamento de ± 5μM (MIL-PRF-55342 Classe 3).

Plano de tratamento com gás tóxico perfluorado
Sistema de filtração em quatro estágios: limpeza química de carbono ativado Concentração

Maldição especial: 99,99% de eficiência de captura de fluoreto

ptfe (tefLon)-tireflon-thunking of 5pg. altura =

NYLON (PA) - Marca de tubo de compartimento do motor

Vantagem de comprimento de onda a laser de fibra 1064nm
Comparado com os lasers de CO₂ tradicionais, a taxa de absorção de nylon é aumentada em 300%e uma combinação de potência de 45-55W é adotada:

Manutenção de 0,2mm Controle: Frequência de pulso 20-80khz Ajustável
<180 ° C

Definição do caractere: precisão da largura da linha ± 0,05 mm (IATF 16949 6.3.1)

Requisitos especiais para a indústria automotiva
✅micro Valor HV0.3 em áreas marcadas Retter ± 5% do valor original
✅ Passado o 85 ° C/C/C/ Os detergentes contendo fluoreto são proibidos

PEI (Ultem®) - Peças aeroespaciais de alta temperatura

Parâmetros de corte certificados NAS 411

item de parâmetro Valor padrão Power a laser 50W laser ultravioleta Velocidade de corte 200mm/min gás auxiliar 99,999% nitrogênio Taxa de retenção de força 340 ℃ Ambiente> 95%

Pontos -chave do controle de custos

A espessura da matéria-prima é de preferência de 1 a 3 mm (a saída do material aumenta em 40%)
Use o software de tipotas aninhadas para reduzir o desperdício
Monitoramento da vida da ferramenta (substituição obrigatória a cada 500 metros)

Peeing - o rei da biocompatibilidade do implante médico

ASTM F2026 Corte a laser padrão
Viabilidade celular Garantia: energia de pulso ≤0,8mj, frequência 100kHz

Processo de conclusão da superfície :

EDM Conclusão após corte a laser (RA ＜ 0,8μm)

Tratamento de ativação plasmática

Limpeza médica de gradiente de etanol

Requisitos especiais para equipamentos médicos da Classe III

FDA PMA Process Execution Design Controle de congelamento
O sistema de rastreabilidade em lote registra flutuações de parâmetros a laser
Padrão da sala de limpeza: ISO Classe 7 Ambiente

Visão geral

em corte a laser plástico , dez materiais principais, como ácido acrílico (PMMA), policarbonato (PC), PTFE e Peek, tornaram-se a primeira escolha na indústria. Ao corresponder com precisão os comprimentos de onda a laser (por exemplo, UV, co₂, fibra) e a sensibilidade térmica do material, combinada com a otimização de processos, como proteção de nitrogênio e filtração de gases de escape, é possível considerar a redução da precisão (± 5 μM) e a proteção e a proteção ambiental (por exemplo, Zero PFO PFO As tecnologias futuras se concentrarão no desenvolvimento de fontes de laser compostas e sistemas adaptativos de parâmetros de IA, promoverão o controle de área afetado termicamente em nível nano em aplicações de ponta, como dispositivos de comunicação 5G e implantes médicos, e construir novas eficientes para processamento de materiais de reprodução eficientes e com baixo carbono por meio de dados reciclados e cadeias de processos digitais.

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