Лазерная резка полипропилена: руководство для экспертов

Полипропилен - это тип термопластика, широко используемый благодаря своим хорошим механическим свойствам и отличной химической и электрической стойкости.

Лазерная резка позволяет создавать сложные конструкции из полипропилена с высокой точностью, гладкими краями и быстрым временем цикла.

Однако лазерная резка полипропилена сопряжена с некоторыми трудностями, которые необходимо преодолеть, следуя надлежащим процедурам и поддерживая хороший контроль процесса.

Лазерная резка полипропилена может быть выполнена с помощью CO2-лазеров. Полипропилен поглощает максимум энергии при длине волны 9,3-10,6 мкм, что делает CO2-лазеры идеальным выбором для резки или гравировки полипропилена. В то время как волоконные лазеры обычно имеют длину волны 1,06 мкм, что не подходит для резки или гравировки полипропилена.

В этой статье обсуждается все, что нужно знать о лазерной резке полипропилена, и предлагаются идеи по решению общих проблем, которые могут возникнуть.

Лазерная резка полипропилена дает отличные результаты с гладкой кромкой и минимальными окалинами.

Использование CO2-лазера дает наилучший результат с точки зрения качества резки и скорости при резке полипропилена по сравнению с другими лазерами.

Однако способность CO2-лазера резать или гравировать полипропилен зависит от таких факторов, как толщина материала, мощность лазера и другие параметры процесса.

Рекомендуемые параметры для лазерной резки полипропилена толщиной 0,762 мм.

Мощность лазерного резака определяет максимальную толщину материала, который может быть эффективно разрезан с хорошей отделкой поверхности.

CO2-лазер с мощностью выше 40 Вт рекомендуется для гладких разрезов полипропиленовых листов толщиной до 0,8 мм.

Лазерные резаки обеспечивают гибкое управление мощностью лазера, и ее необходимо регулировать в зависимости от толщины материала.

Помимо мощности лазера, другим параметром, непосредственно влияющим на качество резки, является скорость резки.

При лазерной резке тонких листов полипропилена тепло от лазера может вызвать коробление и изгиб листа по краям.

Для минимизации зоны термического влияния необходима высокая скорость резки.

Лазерная резка полипропилена на низкой скорости может вызвать чрезмерную передачу тепла материалу, что приведет к плавлению материала вдоль края разреза.

Это не только приводит к ухудшению качества поверхности, но и может привести к пластической сварке расплавленных кромок.

Обычно при лазерной резке полипропилена толщиной 0,762 мм 40-ваттным CO2-лазером рекомендуется скорость резки 50 мм/с при мощности 75-80%.

Способность полипропилена легко поглощать энергию CO2-лазера делает его склонным к возгоранию и горению.

При лазерной резке толстых листов полипропилена (более 1,524 мм), рекомендуется использовать многопроходную технику, чтобы избежать перегрева материала.

Увеличение числа проходов при резке толстого материала позволит получить полированную кромку, но также приведет к увеличению ширины пропила.

Легкость и гибкость тонких полипропиленовых листов иногда может затруднить их размещение на рабочем столе.

Кроме того, при многопроходной резке толстого листа полипропилена удерживание заготовки в устойчивом положении улучшает ширину пропила.

Существуют различные способы удержания заготовки при выполнении лазерной резки или гравировки, и некоторые из наиболее эффективных способов рассмотрены ниже.

Магниты

Использование магнитов - это, пожалуй, самый простой способ удержать заготовку на месте.

Размещение крошечных магнитов по краям листа полипропилена действует как магнитные зажимы, которые удерживают заготовку на месте.

При использовании магнитов следите за тем, чтобы они не мешали в зоне резки или гравировки материала.

Удерживающие штифты

Этот метод можно использовать на лазерном резаке с сотовой рабочей поверхностью.

В этом методе маленькие Т-образные штифты удерживают заготовку на месте.

Однако этот метод не очень практичен для удержания очень тонких листов полипропилена, но может быть использован для листов с минимальной толщиной более 1,524 мм.

Вакуумный стол

Вакуумный стол — это дорогой, но самый эффективный способ удержания тонких полипропиленовых листов на рабочем столе.

Он состоит из рабочего стола с несколькими отверстиями, через которые происходит вакуумное всасывание и притягивание заготовки к столу для удержания ее на месте.

В отличие от других методов, этот метод прикладывает равномерное усилие по всей поверхности материала и позволяет уложить материал идеально ровно на рабочем столе.

Для улучшения качества лазерной резки и обеспечения безопасности оборудования используется сжатый воздух.

Сжатый воздух выводит расплавленный материал за пределы пропила и тем самым повышает скорость и качество резки, а также минимизирует зону термического воздействия.

Он также удерживает брызги от лазерной головки, предотвращая перегрев оборудования и помогает снизить вероятность того, что расплавленный материал снова сварится по краям разреза.

Одна из проблем, возникающих при лазерной резке полипропилена, - большая ширина пропила, чем обычно ожидается.

Чтобы свести ширину пропила к минимуму, рекомендуется держать фокус лазера на поверхности материала и поддерживать небольшой размер пятна.

Чем меньше размер пятна, тем меньше будет ширина пропила.

При лазерной резке полипропилена материал сгорает, плавится и испаряется, что приводит к образованию дыма.

Хотя образующийся дым не является ядовитым, он может вызывать неприятный запах и раздражение легких.

Кроме того, дым, образующийся при лазерной резке полипропилена, иногда содержит летучие элементы, которые могут повредить заготовку и вызвать пожар.

Поэтому рекомендуется иметь хорошую вытяжную систему для безопасного отвода паров от лазера и заготовки.

Дым, образующийся при лазерной резке полипропилена, может привести к образованию пятен и подтеков на поверхности заготовки, особенно при выполнении лазерной резки в отсутствие вытяжной системы.

Иногда этот дым может оставить несмываемый след, если он соприкасается с полурасплавленным полипропиленом по краям разреза.

Использование подкладочной бумаги или малярного скотча для покрытия поверхности во время лазерной резки или гравировки сведет к минимуму вероятность появления дымовых пятен.

Кроме того, это также защитит поверхность заготовки от нагрева и царапин.

Однако этот метод не рекомендуется использовать при растровой гравировке, поскольку удаление крошечных кусочков малярной ленты после процесса гравировки может быть утомительным.

Хотя использование вытяжной системы и защита поверхности малярным скотчем минимизируют тепловой эффект и следы от ожогов, некоторые пятна все же могут проникнуть под малярный скотч.

Эти пятна можно удалить, очистив заготовку мыльной водой и губкой.

Лазерная гравировка полипропилена дает хорошие результаты с высокой детализацией и достойным контрастом.

Одним из наиболее важных применений лазерной гравировки полипропилена является гравировка фальцовочных меток, которые облегчают точное складывание и придание формы материалу.

Однако растровая гравировка на листах полипропилена толщиной менее 2 мм не рекомендуется.

Причина в том, что полипропилен склонен к изгибу и деформации под воздействием высокой температуры.

При растровой гравировке на большой площади образуется значительная зона термического воздействия, которая вызывает тепловое напряжение в материале и приводит к его деформации.

Если требуется растровая гравировка полипропиленового листа толщиной менее 2 мм, рекомендуется выполнять гравировку в несколько проходов при низкой мощности и высокой скорости.

Лазерная резка полипропилена имеет много преимуществ перед традиционными методами резки.

Лазерная резка полипропилена позволяет получить гладкий срез с полированными краями, не требующий вторичной обработки.

Кроме того, она позволяет вырезать и гравировать сложные конструкции сложной формы, не требуя смены инструмента.

Это повышает производительность за счет сокращения времени обработки и обеспечивает более высокую пропускную способность.

Высокая скорость резки - одна из основных причин растущей популярности лазерных резаков.

Лазерная резка полипропилена выполняется быстро, что сокращает время цикла и повышает производительность.

Хорошие лазерные резаки обычно обеспечивают высокую точность около ±0,1 мм и показатель повторяемости около ±0,05 мм.

Такая точность обеспечивает идеальные результаты каждый раз и позволяет использовать весь лист полипропилена с минимальными потерями.

Лазерная резка — это бесконтактная технология обработки, при которой материал удаляется за счет теплового воздействия между материалом и лазером, без какого-либо механического контакта.

Это исключает вероятность возникновения механических напряжений в материале.

Эти механические напряжения могут привести к нежелательному изгибу или смятию материала, особенно при работе с очень тонкими листами полипропилена.

Лазерная резка полипропилена обычно дает отличные результаты. Однако иногда могут возникать проблемы, которые делают процесс сложным и муторным.

Полипропилен - это полимер с низкой температурой плавления, который склонен гореть, плавиться и капать при воздействии высокой температуры.

Лазерная резка очень маленьких участков может увеличить накопление тепла в этой области и вызвать плавление материала.

Это создает беспорядок, когда маленький участок материала разрезается и падает на рабочий стол, оставаясь расплавленным, что может привести к плохой обработке поверхности из-за волокнистой текстуры вдоль края среза.

Эффективным решением этой проблемы является соблюдение зазора не менее 5 мм между последовательными срезами.

Кроме того, все элементы конструкции должны иметь размеры, превышающие толщину разрезаемого листа.

Срезы, получаемые при лазерной резке полипропилена, имеют большую ширину пропила, чем обычно ожидается.

Это является побочным продуктом интенсивного плавления, которое приводит к образованию полурасплавленного материала вдоль края и увеличивает ширину пропила.

Эффективным решением является поддержание малого размера пятна лазера для минимизации зоны теплового воздействия и, таким образом, уменьшения ширины пропила.

Кроме того, использование многопроходной технологии при более низкой мощности может уменьшить морщинистость материала, но иногда это может сопровождаться дальнейшим увеличением ширины пропила.

Полипропилен - это термопласт, по своим свойствам схожий с полиэтиленом, но обладающий большей механической прочностью и термостойкостью.

Благодаря широкой области применения он является вторым по частоте использования пластиком во всем мире, уступая лишь полиэтилену.

Его доступность в различных цветах зависит от его толщины, при этом больше вариантов цветов доступно для листов толщиной до 0,5 мм.

Одними из наиболее важных характеристик полипропилена являются теплоизоляция, электрическая прочность, химическая инертность, высокая прочность на разрыв, а также безопасность использования для лазерной резки.

Благодаря этим характеристикам полипропилен нашел свое применение в производстве различных изделий, таких как:

• Вывески и этикетки;
• Лабораторные изделия;
• Электронные компоненты;
• Спортивная одежда;
• Автомобильные детали;
• Санитарные изделия;
• Упаковка и контейнеры;
• Пластиковые стулья и столы;
• И различные другие предметы, используемые в нашей повседневной жизни.

Можно ли использовать диодный лазер для резки полипропилена?

Да, диодный лазер можно использовать для резки полипропилена. Диодные лазеры обычно доступны в вариантах с низкой мощностью (до 9 Вт), которые больше подходят для лазерной гравировки, чем для резки. Диодные лазеры - это, по сути, лазерные граверы, которые могут быть доведены до предела для выполнения удовлетворительных разрезов на очень тонких листах (пленках) полипропилена за несколько проходов. Однако при лазерной резке полипропилена качество реза, достигаемое CO2-лазером, намного выше, чем у диодного лазера.

Влияет ли тип рабочего стола на производительность лазерного резака при резке полипропилена?

Нет, тип рабочего стола не оказывает существенного влияния на производительность лазерного резака при резке полипропилена.

Тем не менее, есть значительное влияние на процесс гравировки. Сотовый рабочий стол уменьшает вспышки и повышает производительность при лазерной гравировке полипропилена.

Что такое лазерная маркировка?

Лазерная маркировка - это процесс использования лазера для нанесения постоянной метки на поверхность заготовки. Он похож на лазерную гравировку, но не предполагает удаления материала. Вместо этого используется тепло от лазера для изменения структуры или цвета верхнего слоя в желаемую форму или рисунок.

Лазерная резка полипропилена дает отличные результаты при быстром времени цикла и высокой эффективности.

Полипропилен имеет низкую температуру плавления и склонен к возгоранию, поэтому при его лазерной резке или гравировке настоятельно рекомендуется следовать протоколам лазерной безопасности.

Несмотря на использование толстого полипропиленового листа, при растровой гравировке из-за интенсивного теплоотвода все может пойти не так.

Поэтому рекомендуется заменить растровое гравирование лазерной маркировкой, поскольку она требует сравнительно меньшей мощности и выделяет меньше тепла.

Советуем вам прочитать статьи опубликованные в нашем блоге ранее: «‎Советы по лазерной резке металла для начинающих»‎ и «‎Как продлить срок службы оптоволоконного лазерного станка?»‎.

Если вам понравилась статья, то ставьте лайк, делитесь ею со своими друзьями и оставляйте комментарии!