В компании Yonglihao Machinery мы ежедневно используем лазерную резку для изготовления прототипов. Самый быстрый способ испортить работу — это просто подать в лазер неподходящий материал.
В этом руководстве перечислены материалы для лазерной резки Следует избегать подобных ситуаций. В нем объясняется, почему они терпят неудачу. Также показаны более безопасные варианты замены. Он написан для принятия решений в реальных условиях, а не для теории.
Что делает материал “неподходящим” для лазерной резки?
“Плохой” материал ведет себя одним из трех способов.
- При этом выделяются токсичные или едкие пары.
- При плавлении или сгорании оно становится пожароопасным.
- Это приводит к повреждению оборудования и образованию осадка.
Наиболее опасная категория – это пары хлора и кислотообразующие вещества. Тот же газ, который вреден для людей, может поражать оптику и рельсы. Например, предельные значения содержания хлора и хлористого водорода, установленные OSHA, крайне низки. Это говорит о том, что стратегия “просто проветрить” неэффективна.
Некоторые материалы режутся “физически”, но разрушаются химически. В течение 30 секунд они могут выглядеть нормально. Затем они оставляют липкие отложения, коричневый расплав или кислый конденсат. Это сокращает срок службы линз и зеркал.
Основные типы материалов, непригодных для лазерной резки
ПВХ / Винил / Искусственная кожа
ПВХ — это пластик, содержащий хлор. При высоких температурах он разлагается на хлористый водород и другие коррозионные побочные продукты. Такое сочетание представляет опасность для здоровья. Кроме того, оно губительно для оборудования. Оно вызывает помутнение оптики, коррозию металла и быстрое образование ржавчины на открытых деталях.
Вы можете встретить его в виниловых наклейках, искусственной коже и гибких чехлах. Он также присутствует в некоторых пенопластовых материалах. Если мы не можем подтвердить, что это не ПВХ, мы рассматриваем его как ПВХ.
АБС
АБС-пластик — распространённый конструкционный пластик. При сильном нагреве он склонен плавиться, образовывать сажу и воспламеняться. Он не испаряется чисто. В условиях, имитирующих горение, АБС-пластик может выделять цианистый водород (HCN). Это ключевой токсичный продукт. Многие лаборатории запрещают его использование по этой причине. На практике АБС-пластик часто оставляет запекшийся край. Он оставляет грязные остатки, загрязняющие слой.
Поликарбонат (Лексан)
Поликарбонат может обесцвечиваться и плавиться. Он образует широкую зону термического воздействия. На многих станках “резка” превращается в образование пузырьков и подрумянивание. Ширина пропила становится нестабильной. Часто кажется, что что-то разрезано, но на самом деле это пережарено.
ПНД
Полиэтилен высокой плотности (HDPE) быстро размягчается. Он быстро деформируется. Вместо чистого пропила образуются нити и происходит оплавление кромок. Получается склеенный срез. Даже мощная подача воздуха часто не может остановить расплавление. Оно затягивается за вал.
Полипропилен (ПП)
Полипропилен известен своей склонностью к плавлению. Он плавится повторно, образуя выпуклый слой. На режущей решетке остаются обломки. Кроме того, он увеличивает риск возгорания. Расплавленные капли могут воспламениться или продолжать тлеть.
ПТФЭ (тефлон)
ПТФЭ и родственные фторполимеры представляют собой высокий риск. Термическое разложение может приводить к образованию фторида карбонила и фтороводорода. Это не “обычные производственные испарения”.”
Если материал фторирован, и вы не можете подтвердить его безопасность, не используйте его для резки.
Эпоксидные/смоляные материалы
Эпоксидные смолы склонны к обугливанию и дымлению. Они не удаляются чисто. Линия разреза может выглядеть приемлемо, но окружающая зона может быть химически повреждена, стать хрупкой или разложиться. Это проблема для функциональных прототипов.
Композиты на основе стекловолокна / FRP / G10-подобных материалов
В композитных материалах из стекловолокна сочетаются две проблемы. Во-первых, образуются пары, выделяющиеся при разложении смолы. Во-вторых, появляются мелкие фрагменты волокон. В-третьих, может образовываться абразивная пыль, которая оседает в элементах управления движением и системах фильтрации.
Углеродное волокно с покрытием / Препрег
Препрег из углеродного волокна часто содержит эпоксидные системы. При резке может остаться поврежденный край. Он выходит из строя позже, во время отверждения. Может произойти расслоение. Сегодня он выглядит хорошо, но завтра может сломаться при сборке.
Самоклеящиеся листы / листы с клеевой основой
Любой лист с клеем может превратиться в липкий аэрозоль. Он отлично подходит для линз, зеркал и стенок воздуховодов. Даже “тонкие” слои клея могут быстро вывести из строя оборудование.
Некоторые виды пенополистирола (полистирол, пенополиуретан с сердцевиной и аналогичные).
Многие виды пенопласта легко воспламеняются. Они плавятся, превращаясь в капающее топливо. Они образуют густой дым. Их легко ошибочно принять за обычный картон. Мы относимся к неизвестным пенопластовым сердечникам как к материалам высокого риска.
|
Плохой тип материала |
Типичный красный флаг |
Что обычно происходит |
Более безопасный вариант обмена в качестве первого выбора |
|---|---|---|---|
|
ПВХ/Винил/Искусственная кожа |
“Пленка ”винил», искусственная кожа |
Коррозионные/токсичные пары, повреждение оптики. |
Литой акрил, ткани, безопасные для лазерной обработки |
|
АБС |
Запах пластика, напечатанного на 3D-принтере, запах копоти при плавлении. |
Плавление/копчение, пожарная опасность |
Акрил, ПЭТ-пластик (проверено) |
|
ПК/Лексан (толстый) |
“Небьющийся” лист |
Браунинг, широкая зона термического воздействия |
Акрил (если позволяет оптическая прозрачность) |
|
HDPE / PP |
“Молоковница” / восковая текстура |
Переваренный край, плохая точность. |
Акрил, фрезерный станок |
|
ПТФЭ / фторполимер |
“Брендирование ”тефлон» |
Опасность HF/COF₂ |
Используйте не содержащие фтора альтернативы. |
|
Эпоксидные смолы / композиты |
“Смола” / стеклопластик / препрег |
Обугливание + токсичный дым + слабый край |
Гидроабразивная / механическая резка |
Как мы проверяем неизвестные материалы перед лазерной резкой
Сначала мы проверяем состав. “Проверка” неизвестного листа — рискованное мероприятие. Это может оказаться самым дорогим тестом, который вы проведете.
Наш быстрый рабочий процесс при создании прототипов:
- Запросите техническую документацию/паспорт безопасности материала. Или получите код материала от поставщика. Это самый быстрый и достоверный источник информации.
- Проверьте наличие “скрытых” названий. Винил часто представляет собой ПВХ. “Искусственная кожа” часто имеет полимерное покрытие.
- Клейкую основу следует рассматривать как отдельный материал. Это не мелочь.
- Если это композитный материал, исходите из предположения, что риск представляет собой смола. Продолжайте в том же духе, пока не будет доказано обратное.
- Если мы не можем подтвердить безопасность, мы отказываемся от лазерной резки. Мы предлагаем другой процесс.
Реальная закономерность, которую мы наблюдаем: Клиенты приносят листы, которые выглядят как акрил. На самом деле это смеси ПВХ. Резка может начаться хорошо. Затем запах выхлопных газов резко усиливается. Линза мутнеет. Именно этого вида поломки мы и стараемся избежать.
Более безопасные альтернативы, которые обычно режут чище.
Наилучшая замена соответствует функция Вам это нужно. Дело не в том имени, которое вы запрашивали.
При работе над прототипами такие замены снижают риски:
- Для создания эффекта “виниловой” вывески: Используйте литой акрил + гравировку/заполнение краской. Часто это позволяет аккуратно заменить виниловую пленку.
- Для жестких пластиковых панелей: Акрил обычно является самым простым вариантом для лазерной обработки.
- Для гибких деталей: Текстильные материалы, устойчивые к воздействию лазера, зачастую лучше, чем гибкий пластик.
- Для композитных материалов: Если вам не требуется устранение термических повреждений, гидроабразивная резка часто является самым чистым методом.
Правило, которое мы используем: Если ценность материала определяется его химическим составом (смола, покрытие, клей), то использование лазеров, как правило, сопряжено с риском. Если же ценность заключается в геометрических параметрах, то лазеры показывают себя с лучшей стороны.
Типичные признаки неисправности и что нужно делать немедленно.
Если вы это увидите, сначала прекратите работу. Затем проведите диагностику:
- Резкий запах “химикатов для бассейнов” / жжение в глазах: Подозревается наличие хлора или кислотообразующего пластика. Рассматривать как опасность класса ПВХ.
- Густая черная сажа + продолжительное пламя: Подозревается поведение, подобное действию ABS, или воспламенение пены.
- Коричневая расплавленная траншея, которая не расслаивается: часто встречается в PC/HDPE/PP.
- Липкая дымка на защитном окне / загрязнение линзы: Часто встречается в клеях и некоторых видах пластмасс.
После остановки проветрите помещение. Изолируйте отходы. Очищайте оптику только после подтверждения типа загрязнения.
Заключение
В компании Yonglihao Machinery мы знаем, что некачественные материалы для лазерной резки выходят из строя по предсказуемым причинам. К ним относятся токсичные или коррозионные газы, неконтролируемое плавление или возгорание, а также загрязнение оборудования. Как команда, предоставляющая услуги лазерной резки на заказ, мы всегда поддерживаем стабильные сроки изготовления прототипов, предварительно проверяя материалы. Мы переключаемся на более безопасные заменители еще до первого импульса, чтобы гарантировать качество каждого изделия. лазерная резка на заказ Проект безопасен и надежен.
Часто задаваемые вопросы
Можно ли резать ПВХ лазером, если у меня мощная вытяжка и фильтры?
Нет. Материалы класса ПВХ могут выделять коррозионные и токсичные побочные продукты. Риск коррозии оборудования сохраняется даже при наличии вентиляции.
Почему ABS-пластик повсеместно запрещен на лазерных резаках общего назначения?
Оно имеет свойство плавиться и воспламеняться. Оно может образовывать высокотоксичные продукты сгорания, включая цианистый водород (HCN) при высокотемпературном разложении. Кроме того, оно оставляет после себя большое количество сажи.
Можно ли вообще считать поликарбонат "безопасным" для лазерной резки?
Иногда его используют для очень тонких листов и специфических конфигураций. Но качество кромок и изменение цвета — распространенные проблемы. Редко этот материал выбирают в качестве основного для прототипов.
Что делать, если я случайно разрезал запрещенный материал?
Немедленно остановитесь. Проветрите и удалите отходы. Осмотрите и очистите оптику и воздуховоды. Коррозионные или липкие остатки могут продолжать повреждать детали после резки.
Все ли виды фанеры и МДФ безопасны для лазерной резки?
Нет. Некоторые виды древесины и клеев, изготовленные с использованием специальных технологий, могут выделять большое количество вредных веществ и сильно обугливаться. Нам необходима четкая идентификация материала. Для получения стабильных результатов мы предпочитаем использовать известные плиты с низким уровнем выбросов вредных веществ.
