CN116572493A - 复合激光防护板及其加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种复合激光防护板及其加工工艺，属于激光防护技术领域，其中一种复合激光防护板加工工艺，包括：步骤一、配料；步骤二、搅拌；和步骤三、多层共挤；激光防护板的中间层由分散有吸收剂的有机材料二成型，激光防护板的两个外层均由有机材料一成型；主机的加工温度低于所述附机的加工温度；本发明还公开了一种由该工艺制得的复合激光防护板。本发明通过三层复合可将不耐高温的吸收剂单独控温进行加工生产，减少次品率；复合激光防护板在生产过程中，最外层可以采用较高的温度进行加工，因此可以使用特种增强塑料，较大的提高了激光防护板的表面硬度；解决了特种塑料需要较高加工温度，而吸收剂必须在较低温度下加工的矛盾。
Description
技术领域
本发明涉及激光防护技术领域，特别涉及一种复合激光防护板及其加工工艺。
背景技术
随着激光技术的发展，激光广泛用于工业加工，医疗治疗，美容美白等多个领域。为保护操作人员的安全需要专门针对激光的防护设备和防护器材。激光防护板经加工成为各种尺寸的激光防护窗口，安装于加工或操作设备上，保护操作人员的人眼不受激光的危害。
通常激光防护板的生产采用单主机挤出辊压形式。主要流程为在有机玻璃材质中添加一定量的吸收剂，在挤出设备上通过挤塑工艺加工成型。
由于激光防护板为有机材料，需要有较高的加工温度（亚克力材料245℃以上，PC材料260℃以上）导致掺杂于防护板的吸收剂因较高的加工温度，产生部分或者绝大部分分解，造成防护板颜色不均匀，且针对激光的吸收率下降，降低了有害激光的防护效果。同时分解的激光吸收剂严重的影响了防护板表面质量，产生较多的竖条纹，银纹，气泡等质量问题。另外，由于防护板材料本身表面硬度差，容易在加工和使用过程中造成划伤，划痕，影响操作者的观察。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种复合激光防护板及其加工工艺，通过三层复合可将不耐高温吸收剂单独控温进行加工生产，可减少次品率；复合激光防护板在生产过程中，最外层可以采用较高的温度进行加工，因此可以使用特种增强塑料，较大的提高了激光防护板的表面硬度；解决特种塑料需要较高加工温度，而吸收剂必须在较低温度下加工的矛盾。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种复合激光防护板加工工艺，包括如下步骤：
步骤一、配料：（1）、选择有机材料一作为第一种成型材料；（2）、选择有机材料二作为第二种成型材料，并将吸收剂分散于有机材料二中；
步骤二、搅拌：将有机材料一送入附机的料筒中搅拌均匀，同时将分散有吸收剂的有机材料二送入主机的料筒中搅拌均匀；
步骤三、多层共挤：有机材料一、分散有吸收剂的有机材料二分别由附机和主机塑化后经三层复合机头连续挤出，挤出后经三辊机辊压成型，冷却后形成三层结构的复合激光防护板；
所述激光防护板的中间层由分散有吸收剂的有机材料二成型，所述激光防护板的两个外层均由有机材料一成型；所述主机的加工温度低于所述附机的加工温度。
进一步地，所述有机材料二加工温度小于等于230℃。
进一步地，所述有机材料一加工温度高于250℃。
进一步地，所述有机材料二为亚克力材料或PC材料。
进一步地，所述有机材料一为亚克力材料或PC材料。
进一步地，所述步骤三中，主机加工温度为230℃。
进一步地，所述步骤三中，附机加工温度为255℃。
一种复合激光防护板，由复合激光防护板加工工艺制得。
本发明的有益效果是：
1）本发明通过三层复合可将不耐高温吸收剂单独控温进行加工生产，减少次品率。
2）复合激光防护板在生产过程中，最外层可以采用较高的温度进行加工，因此可以使用特种增强塑料，较大的提高了激光防护板的表面硬度；解决了特种塑料需要较高加工温度，而吸收剂必须在较低温度下加工的矛盾。
3）复合板上、下两层（最外层）可以单独添加吸收剂，解决了先前的单主机工艺生产中的混合不均匀造成色差的问题；复合工艺能生产出颜色分布均匀而且稳定的激光防护板。
4）由于最外层和内层分别由不同加工温度塑化挤出成型，而最外层因较高的加工温度，因此可有效降低激光防护板表面常见的竖条纹、银纹、气泡等质量缺陷。
附图说明
图1为本发明实施例中复合激光防护板加工工艺的流程图；
图2为复合激光防护板结构示意图；
图中，1、功能层；2、吸收层。
具体实施方式
下面将结合实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参阅图1-图2，本发明提供一种技术方案：
实施例1：
如图1所示，一种复合激光防护板加工工艺，包括如下步骤：
步骤一、配料：（1）、选择有机材料一（如特种增强塑料）作为第一种成型材料；（2）、选择有机材料二作为第二种成型材料，并将吸收剂分散于有机材料二中；
步骤二、搅拌：将有机材料一送入附机的料筒中搅拌均匀，同时将分散有吸收剂的有机材料二送入主机的料筒中搅拌均匀；
步骤三、多层共挤：有机材料一、分散有吸收剂的有机材料二分别由附机和主机塑化后经三层复合机头连续挤出，挤出后经三辊机辊压成型，冷却后形成三层结构的复合激光防护板；其中，1、分散有吸收剂的有机材料二加入主机，并加温至230℃后挤出至三层复合机头；有机材料一加入附机，并加温至255℃后挤出至三层复合机头。2、通过调节主机和附机的进料速率控制上下层厚度，使复合激光防护板的技术参数（吸收率，可见光透过率，板面硬度，板面质量）达到预定目标。通过设置内、外层不同的加工温度（内层加工温度低于外层加工温度），使吸收剂的加工温度低于常规加工方式；进而避免出现吸收剂因较高的加工温度而分解的情况。因此可保证防护板颜色均匀，解决了防护板颜色不均匀而导致的对激光的吸收率下降的问题。同时有机材料一为特种增强塑料，因此提高了防护板表面质量，且由于解决了吸收剂分解的问题，因此吸收剂分级导致的防护板表面质量（竖条纹、银纹、气泡）问题同样得到解决。
所述激光防护板的中间层由分散有吸收剂的有机材料二成型，所述激光防护板的两个外层均由有机材料一成型；所述主机的加工温度低于所述附机的加工温度。
其中，1、三层复合机头为现有技术，具体结构及原理此处不做赘述。2、主机可以是但不局限于螺杆挤出机、附机可以是但不局限于螺杆挤出机。具体的，前述设备均使用上海金纬片板膜设备制造有限公司挤出板生产线，主机、附机、三层复合机头、三辊机均为该厂生产。
进一步地，所述有机材料二为亚克力材料或PC材料。
进一步地，所述有机材料一为亚克力材料或PC材料。
以亚克力材料为例进行说明：
（1）单波段亚克力激光防护板生产：
步骤一、配料：（1）、取耐磨PMMA（100kg）作为第一种成型材料（其中，PMMA为聚甲基丙烯酸甲酯），放入附机料斗中，附机加工温度设定为255℃，设定流速比为0.55；（2）、选择低温PMMA（100kg）作为第二种成型材料，放入主机的料斗中，并将绿色吸收剂（300g）分散于100kg低温PMMA中，主机加工温度设定为230℃，设定流速比为0.55；其中，主机和附机加温后，均用常规白料冲洗螺杆，避免残留物料影响生产。绿色吸收剂与低温PMMA的用量比为0.3%-8%，本实施例中为0.3%。其中，主机的螺杆分别为65-68转/分钟(r/min)，本实施例中为65r/min；附机的螺杆转速60转/分钟(r/min)。
其中，1、耐磨PMMA料为三菱丽阳VRM-40或同类型PMMA粒料；2、低温PMMA料为奇美207或同类型PMMA粒料。3、绿色吸收剂为：绿色1064nm吸收剂。
步骤二、搅拌：将耐磨PMMA送入附机的料筒中搅拌至物料分散均匀，同时将分散有绿色吸收剂的低温PMMA送入主机的料筒中搅拌至物料分散均匀；搅拌时间一般为2min-4min，本实施例中主机与副机的料筒转速均为60转/min、搅拌3分钟。
步骤三、多层共挤：耐磨PMMA、分散有绿色吸收剂的低温PMMA分别由附机和主机塑化后经三层复合机头连续挤出，挤出后经三辊机辊压成型，冷却后形成三层结构的单色激光防护板。其中，挤出速度为200kg/h-300kg/h，本实施例中为300kg/h。
单波段亚克力激光防护板为绿色板其参数参见下表1：
表1-单波段亚克力激光防护板参数表
（2）多波段亚克力激光防护板生产：
步骤一、配料：（1）、取耐磨PMMA（100kg）作为第一种成型材料，取黄色色粉（耐高温）（350g）放入附机料斗中，附机加工温度设定为255℃，设定流速比为0.35；其中，黄色色粉与耐磨PMMA的用量比为0.35%-8%.本实施例中为0.35%。（2）、选择低温PMMA（100kg）作为第二种成型材料，放入主机的料斗中，并将绿色吸收剂（300g）分散于100kg低温PMMA中，主机加工温度设定为230℃，设定流速比为0.35；其中，主机和附机加温后，均用常规白料冲洗螺杆，避免残留物料影响生产。绿色吸收剂与低温PMMA的用量比为0.3%-8%，本实施例中为0.3%。
其中，1、耐磨PMMA料为三菱丽阳VRM-40或同类型PMMA粒料；2、低温PMMA料为奇美207或同类型PMMA粒料。3、绿色吸收剂为：绿色1064nm吸收剂；黄色色粉为黄色532nm吸收剂。
步骤二、搅拌：将耐磨PMMA送入附机的料筒中搅拌均匀，同时将分散有绿色吸收剂的低温PMMA送入主机的料筒中搅拌均匀；主机与副机的料筒转速均为60转/min、搅拌时间均为3分钟。
步骤三、多层共挤：耐磨PMMA、分散有绿色吸收剂的低温PMMA分别由附机和主机塑化后经三层复合机头连续挤出，挤出后经三辊机辊压成型，冷却后形成三层结构的多波段激光防护板。其中，挤出速度为200kg/h-300kg/h，本实施例中为300kg/h。
多波段亚克力激光防护板为茶色板其参数参见下表2：
表2-多波段亚克力激光防护板参数表
吸收剂不同，耐温性能也不一样。本发明通过三层复合可将不耐高温吸收剂单独控温进行加工生产，减少次品率。
复合激光防护板在生产过程中，最外层可以采用较高的温度进行加工，其既可以满足特种增强塑料较高的加工温度的条件又满足吸收剂较低的加工温度条件。因此保证内层吸收剂加工温度的同时防护板最外层可以使用加工温度较高的特种增强塑料，进而较大的提高了激光防护板的表面硬度；解决了特种塑料需要较高加工温度，而吸收剂必须在较低温度下加工的矛盾。
复合板上、下两层（最外层）可以单独添加吸收剂，解决了先前的单主机工艺生产中的混合不均匀造成色差的问题；复合工艺能生产出颜色分布均匀而且稳定的激光防护板。
由于最外层和内层分别由不同加工温度塑化挤出成型，而最外层因较高的加工温度，因此可有效降低激光防护板表面常见的竖条纹、银纹、气泡等质量缺陷。
实施例2；
如图2所示，一种复合激光防护板，由实施例1中复合激光防护板加工工艺制得。其中，所述复合激光防护板包括两个功能层1和吸收层2，所述吸收层2位于两个功能层1之间。吸收层2由有机材料二和低温吸收剂制得，功能层1由有机材料一和耐温吸收剂制得。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
Claims (8)
1.一种复合激光防护板加工工艺，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一、配料：（1）、选择有机材料一作为第一种成型材料；（2）、选择有机材料二作为第二种成型材料，并将吸收剂分散于有机材料二中；其中有机材料一的加工温度高于有机材料二；
步骤二、搅拌：将有机材料一送入附机的料筒中搅拌均匀，同时将分散有吸收剂的有机材料二送入主机的料筒中搅拌均匀；
步骤三、多层共挤：有机材料一、分散有吸收剂的有机材料二分别由附机和主机塑化后经三层复合机头连续挤出，挤出后经三辊机辊压成型，冷却后形成三层结构的复合激光防护板；
所述激光防护板的中间层由分散有吸收剂的有机材料二成型，所述激光防护板的两个外层均由有机材料一成型；所述主机的加工温度低于所述附机的加工温度。
2.根据权利要求1所述复合激光防护板加工工艺，其特征在于：所述有机材料二加工温度小于等于230℃。
3.根据权利要求1所述复合激光防护板加工工艺，其特征在于：所述有机材料一加工温度高于250℃。
4.根据权利要求2所述复合激光防护板加工工艺，其特征在于：所述有机材料二为亚克力材料或PC材料。
5.根据权利要求3所述复合激光防护板加工工艺，其特征在于：所述有机材料一为亚克力材料或PC材料。
6.根据权利要求2所述复合激光防护板加工工艺，其特征在于：所述步骤三中，主机加工温度为230℃。
7.根据权利要求3所述复合激光防护板加工工艺，其特征在于：所述步骤三中，附机加工温度为255℃。
8.一种复合激光防护板，其特征在于：由权利要求1-7任一项所述复合激光防护板加工工艺制得。
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