Качественная обработка полиэтилена на лазерном станке с ЧПУ

Очень существенным достоинством лазерных станков с ЧПУ является их высокая универсальность. Это, в том числе, выражается в возможности обрабатывать различные материалы, включая тонкие и податливые (в их числе полиэтиленовая плёнка, бумага и т.п.).
Несмотря на свою «воздушность», тонкие материалы довольно трудны в обработке. Либо для резки требуется применять громоздкие машины, которые никак нельзя назвать универсальными. Из-за своих габаритов такое оборудование доступно далеко не каждому предприятию. Кроме того, себестоимость обработки сильно зависит от тиража изделия (как правило, чем больше партия, тем стоимость ниже). А как же обрабатывать единичные экземпляры?
Универсальное режущее оборудование (к примеру, фрезерные станки с ЧПУ или плоттеры) часто также не позволяет обрабатывать тонкие материалы – ввиду риска порвать заготовку, «намотав» её на режущий инструмент. В то же время спектр применения полимерной плёнки очень большой. Следовательно, для её обработки нужны более эффективные и выгодные методы (в том числе с целью отказа от дорогого и низкопроизводительного ручного труда).

Что такое полиэтилен?
Полиэтиленовой плёнкой (распространённая, но ошибочная аналогия с «целлофаном») является пластичное органическое соединения с «длинной» полимерной цепочкой молекул этилена. Тонкие листы полиэтилена бесцветны, имеют оптическую прозрачность. Более толстые полиэтиленовые листы – белого цвета. Полиэтиленовая плёнка обладает высокой химической стойкостью. Не чувствительна к холоду. Обладает значительными амортизирующими свойствами (что определяет широкое применение полиэтилена в качестве изоляционного и упаковочного материала). Полимерная плёнка не проводит электричество.
Как производственный материал полиэтилен широко используется для создания различных плёнок (упаковочных, липких – скотча и т.п.), тары (бутылок, канистр и пр.), труб (водопроводных, канализационных сливов, газопроводных и пр.). Мелкодисперсные порошковые гранулы полиэтилена используются в качестве добавок для термоклеев. Толстые листы полиэтилена обладают достаточной прочностью для изготовления корпусов вездеходов, лодок и даже пластин бронежилетов!
Диэлектрические свойства позволяют изготавливать полиэтиленовые изоляторы, прокладки, детали антенн и электротехнической аппаратуры.
В твёрдом виде полиэтилен экологически безопасен. Значительным преимуществом является возможность утилизации данного полимера. Однако при сжигании, полиэтилен выделяет формальдегиды, уксусную кислоту и ряд других материалов (отравляющих и общетоксического свойства). Поэтому сжигание (и даже нагревание полиэтилена свыше 120 °С), как для утилизации, так и для других целей, крайне нежелательно!

Лазерная резка полиэтилена
Лазерные станки с ЧПУ прекрасно справляются с обработкой тонкой полимерной плёнки. За счёт быстрого воздействия высокоэнергетического луча на небольшом участке реза, обработка полиэтилена проходит без оплавления и даже без почернения краёв шва.
Микроконтроллер ЧПУ станка позволяет реализовывать сложную программу обработки. При этом себестоимость изделий оказывается самой низкой (из всех альтернативных способов обработки), и абсолютно не зависящей от объёма партии. Таким образом, лазером можно изготавливать как массовые изделия, так и единичные образцы – все они будут иметь отличное качество и низкую итоговую стоимость.

Особенность обработки толстых заготовок
При лазерном раскрое или фигурной резке толстых полиэтиленовых заготовок (от 10 мм и выше) может возникнуть проблема вспышек («отстрелов») или даже образования кратковременных очагов пламени.
Причиной такого явления может быть:
•    ошибка выбора режимов обработки (мощности излучения и скорости движения лазерной головки);
•    загрязнение ячеек рабочего стола (остатки нагара от предыдущих материалов и т.п.);
•    низкая интенсивность обдува (плохая производительность или загрязнение/отказ штатной системы обдува линзы излучателя);
•    плохое качество обрабатываемого материала.

Для получения высокого качества обработки полиэтилена (а «поджаривание» заготовки никак не приближает к этой цели!) необходимо устранить или снизить влияние описанных выше факторов.

Первое – при явном возгорании материала следует снизить мощность лазерного излучения (при этом может потребоваться резать полиэтилен в несколько проходов – с уменьшенной мощностью лазера и скоростью движения излучателя).
Второе – чистый рабочий стол, как правило, на 100% решает проблему возникновения факела! Объяснение этому простое – запёкшийся материал в ячейках рабочего стола является отличным горючим (особенно если при обработке лазером заготовка выделяет легковоспламеняющиеся фракции). Поэтому регулярной очистке рабочего стола лазерного станка с ЧПУ следует уделять самое пристальное внимание!
Третье – уменьшить вероятность «отстрелов» можно путём интенсификации обдува линзы излучателя. Для этого штатный («аквариумный») компрессор лазерного станка можно заменить на более «серьёзный» агрегат (с давлением наддува порядка 0,5-2 атм.). Как вариант – перейти от подачи обычного воздуха к обдуву лазерной линзы инертным газом, не поддерживающим горение (азотом, аргоном, или углекислым).
И, наконец, четвёртое – толстые листы полиэтилена низкого качества (или поддельного) склонны при нагревании выделять легковоспламеняющиеся фракции, что значительно затрудняет борьбу с «факелами». Выходом в такой ситуации будет переход на более качественные материалы, или следование вышеописанным «стандартным» процедурам (снижение мощности обработки, очистка рабочего стола, применение обдува большей интенсивности или обдува инертным газом и т.д.).

Хлорсодержащие плёнки
Следует помнить, что, подобно ограничению на лазерную обработку ПВХ, запрещена обработка на лазерных станках с ЧПУ полиэтиленовых хлорсодержащих материалов.
Данный запрет основывается на том, что выделяемый в процессе термического воздействия хлористый гидроксид подобно соляной кислоте постепенно (но верно!) разъедает механику лазерного станка. Но главное – обладает канцерогенным действием и очень опасен для персонала!
Именно поэтому каждый производитель или поставщик лазерного оборудования в обязательном порядке инструктирует своих клиентов о запрете лазерной обработки материалов, имеющих в своём составе хлор.

Оцените информацию
Средняя оценка : 5.0
Голосов : 1
5 1

Большой выбор лазерных станков в нашем интернет-магазине

WATTSAN micro 0203
60 000 RUB
WATTSAN 0503
172 000 RUB
WATTSAN 6090 LT
291 000 RUB
RABBIT 6090 SGC
513 000 RUB
RABBIT 1290 SC
404 000 RUB
WATTSAN 1610 ST
424 000 RUB
RABBIT 1690 SG
580 000 RUB
RABBIT FB 1626
1 185 000 RUB
Смотреть все
Яндекс.Метрика