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解決方案

激光切割薄膜膠帶材料的原理

2021-01-09

        聚焦后的高強(qiáng)度激光束照射在被切割薄膜膠帶材料的表面,光能轉(zhuǎn)換為熱能。在數(shù)微秒的時(shí)間內(nèi),光斑區(qū)的溫度迅速升高到膠帶材料的熔點(diǎn)甚至沸點(diǎn),這樣激光照射的膠帶材料被熔化和汽化,一個(gè)小孔被刺穿。當(dāng)激光束在振鏡的作用沿著設(shè)定路徑移動(dòng)或薄膜相對(duì)于激光束移動(dòng)時(shí),光子與膠帶材料不斷相互作用,隨著汽化物逸出并經(jīng)排煙系統(tǒng)抽出,便在膠帶上形成切縫。在膠帶軟包裝的應(yīng)用中,通過(guò)調(diào)整激光輸出功率,達(dá)到不同的切割深度,膠帶薄膜切割通常分為層切和切穿2種。
        下面介紹膠帶薄膜的層切

        幾乎所有的軟包裝薄膜都是多層薄膜疊合而成的結(jié)構(gòu),每層薄膜厚度大約在10多個(gè)微米,每1層具有不同的功能,如PET膜剛度大,保香性好;PE膜熱封性好,抗撕裂能力強(qiáng);PP的水蒸汽阻隔性能好,3M膠耐高溫,以及用于觸摸屏的導(dǎo)電薄膜ITO膜,鋁箔通常用于阻光密封;紙通常能給薄膜以良好的挺度。
        激光的層切是指有選擇性地切割某一薄膜層,而不影響到其他薄膜層的功能。比如微量切割某個(gè)高強(qiáng)度薄膜層,可以形成易開啟結(jié)構(gòu),但由于切痕很小,不影響包裝外觀。
        膠帶薄膜層、金屬薄膜層和紙質(zhì)層在C02激光器發(fā)生的波長(zhǎng)范圍(9.4~11μm)表現(xiàn)不同的吸收性能和反射性能。包裝工業(yè)中的大多數(shù)膠帶材料,如PET、PS、PC、PVC或OPA,在典型的10.6μm波長(zhǎng)上,能非常有效地吸收激光束。吸收激光束以后,膠帶薄膜的局部被加熱并完全熔化。而少數(shù)膠帶薄膜如OPP、PE甚至是LLPE對(duì)10.6μm的激光波長(zhǎng)完全透過(guò)。鋁箔層在低功率的C02激光器所發(fā)射的所有波長(zhǎng)都不吸收,完全反射了。

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