Posouzení možných strukturálních změn u vybraných polymerních materiálů po ozáření laserovým paprskem

Bc. Michal Kratochvíl

Diplomová práce

Assessment of Possible Structural Transformation in Selected Polymeric Materials After Laser Beam Irradiation

Anotace:

Konvenční způsoby dělení materiálu z důvodu jejich omezení jen na přímé řezy, byly ve velké míře nahrazeny nekonvenčními způsoby řezání, mezi které patří řezání laserem, plazmou, vodním paprskem nebo elektroerozivní drátové řezání. Prioritou zpracovatelského průmyslu se stalo laserové řezání polymerních materiálů, a to zejména kvůli neustále rostoucí poptávce po těchto materiálech. Práce je zaměřená na řezání polyamidu 6, polyoxymethylenu, polypropylenu, polystyrenu, polykarbonátu a polymethylmethakrylátu CO2 laserem ILS 3 - NM při konstantním výkonu a měnících se řezných rychlostech. Během procesu laserového řezání dochází k tepelnému ovlivnění vzorků z důvodu soustředění vysoké tepelné energie do místa řezu. Strukturu polymerních materiálů ovlivňují podstatně nižší teploty, než je tomu například u ocelí, proto bylo na zhotovených vzorcích následně zkoumáno ovlivnění jejich struktury v důsledku ozáření laserovým paprskem, především vznik tepelně ovlivněné zóny.

Abstract:

Conventional methods of cutting material, due to their limitation to straight cuts, have been largely replaced by unconventional cutting methods, which include laser, plasma, water jet or electroerosive wire cutting. Laser cutting of polymeric materials has become a priority for the manufacturing industry, mainly due to the ever-increasing demand for these materials. The work is focused on cutting polyamide 6, polyoxymethylene, polypropylene, polystyrene, polycarbonate and polymethyl methacrylate with CO2 laser ILS 3 - NM at constant power and changing cutting speeds. During the laser cutting process, the samples are thermally affected due to the concentration of high thermal energy in the cutting point. The structure of polymeric materials is affected by significantly lower temperatures than, for example steels, so the influencing of their structure due to irradiation with a laser beam, especially the formation of a heat-affected zone, was subsequently investigated on the prepared samples.

Klíčová slova

CO2 laserové zařízení ILS 3, NM, laserové řezání, řezná rychlost, polymerní materiály, polymerní struktura, FTIR, DSC.

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 6. 5. 2021

Obhajoba závěrečné práce

Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně

Fakulta technologická

Magisterský studijní program / obor:
Výrobní inženýrství / Stroje a nástroje pro zpracování polymerů a kompozitů