Polyimide lasersnijden

Polyimide wordt o.a. in de ruimtevaart gebruikt om het extreme temperatuurbereik van het materiaal. De in de ruimtevaart gebruikte folies lasersnijden is de beste keus om dit kwetsbare materiaal te bewerken.

Toepassingen van polyimide
Polyimide is het meest bekend onder de handelsnamen Kapton® en Ultem® en het heeft een aantal eigenschappen die het geschikt maken voor een breed scala van producten waar hoge eisen gesteld worden op mechanisch, thermisch en elektrisch gebied. Polyimides zijn uitzonderlijk sterk en zeer goed bestand tegen drukbelasting. Daarom worden polyimides vaak gebruikt ter vervanging van glas en staal als in constructies gewicht bespaard moet worden. Zo worden in de automobielindustrie polyimides gebruikt voor onderdelen van de wielophanging en andere delen van het chassis.

Bij toepassingen van polyimides die we onder de motorkap van auto’s vinden spelen naast mechanische eigenschappen ook de thermische en chemische bestendigheid een rol. Polyimides zijn namelijk uitstekend bestand tegen organische oplosmiddelen, oliën, vetten, brandstoffen en additieven van koelvloeistoffen. Polyimides behouden hun excellente mechanische eigenschappen in een temperatuurgebied van -230° C·tot +250° C. Polyimides kunnen aan extremere waarden worden blootgesteld, maar de sterkte en de vormvastheid nemen dan sterk af. Wordt de temperatuur langdurig hoger dan 400° C dan valt het polyimide uiteen bij een temperatuur boven de 500° C na een glasovergangstraject te hebben doorlopen. Het kent dus geen smeltpunt. Huishoudelijke toepassingen zijn verpakkingen van voedsel bestemd voor bereiding in een oven of magnetron, want polyimide is goed bestand tegen hoge temperaturen en laat ook de elektromagnetische golven goed passeren. Ook hierbij is het een voordeel dat polyimide goed bestand is tegen oliën en vetten.

Dat polyimide een goed elektrisch isolerend materiaal is, maakt het ook bruikbaar in printplaten voor elektronica en als isolatiemateriaal in micro-elektronica. Garens voor beschermende kleding worden ook van polyimide gemaakt, dankzij de zelfdovende eigenschap. Het is wel mogelijk om polyimide te laten ontbranden, maar tijdens de brand ontstaat een afsluitende koolstoflaag die het materiaal van de lucht afsluit. Bij gebrek aan zuurstof dooft het vuur dan vanzelf. Zowel bij de verwerking van stoffen als folies is polyimide lasersnijden de nauwkeurigste manier van werken. Nog wat voorbeelden uit een bijna onafzienbare rij toepassingen zijn kleefstoffen, optische materialen, membranen voor omgekeerde osmose, dynamische afdichtingen en kleppen en klepzittingen.

Eigenschappen van polyimide
Polyimide heeft een karakteristieke oranje/gele kleur. Polyimide is uitermate drukvast en kent een goede weerstand tegen kruip, wat maakt dat het zeer vormvast is. Met koolstof- of glasvezels kunnen polyimides nog extra versterkt worden. Toevoeging van molybdeendisulfide kan ook de goede glijeigenschappen van het materiaal verbeteren. Polyimide is extreem koude- en hittebestendig en heeft daarbij uitstekende elektrisch isolerende eigenschappen. Het kan kortstondige piektemperaturen verdragen tot 450° C. Ook is het bestand tegen energierijke elektromagnetische straling. Al deze goede eigenschappen dankt het aan de sterke inter- en intramoleculaire krachten in en tussen de naast elkaar gelegen ketens, waardoor de moleculen en de ketens dicht op elkaar zitten en weinig kunnen bewegen en het dus meer kracht kost om de ketens uit elkaar te trekken.

Polyimide lasersnijden met grote nauwkeurigheid
Folies en stoffen van polyimide lasersnijden is mogelijk tot een beperkte dikte, ongeveer 1 mm. Dit is voor de meeste toepassingen van polyimide folies en stoffen ruim voldoende. Uiteraard is polyimide lasersnijden mogelijk bij grotere diktes, bijvoorbeeld bij plaatmateriaal, maar dat kan consequenties hebben voor de kwaliteit van de snijkanten. Tot een dikte van maximaal 1 mm is polyimide lasersnijden uiterst nauwkeurig, mede door de geringe mechanische belasting van het materiaal. Eenvoudige handling en weinig kans op afkeur maken polyimide lasersnijden tot de beste keus.