Technologia wycinania z wykorzystaniem lasera UV i zimnej ablacji to niezwykła precyzja cięcia bez udziału temperatury. Technologia opracowana i stosowana przez firmę Matsim umożliwia zarówno cięcie z ogromną precyzją (0,02mm), jak i selektywne wybieranie materiału (np. podcięcie na 50% grubości).
Możliwe jest cięcie wszystkich materiałów, które nie są przeźroczyste dla promieniowania UV.
Technologia idealnie nadaje się do obróbki materiałów delikatnych, wrażliwych na działanie temperatury, gdy krawędzie cięcia muszą zachować bardzo wysoką jakość (brak strefy wpływu temperatury).
Laserowe urządzenie firmy Matsim do automatycznego, szybkiego i precyzyjnego wycinania użytków z folii polipropylenowych, tzw. użytków typu in-mould labelling (IML), za pomocą wiązki lasera ultrafioletowego UV, wykorzystuje zjawisko zimnej ablacji, zapewniając w ten sposób wysoką wydajność i jakość cięcia.
Opracowane urządzenie umożliwia wycinanie użytków o dowolnych i specyficznych kształtach, w zakresie wymiarów od kilku milimetrów do nieco ponad 1000×1000 mm oraz indywidualnego traktowania każdego użytku (przykładowo, każdy użytek może mieć swój indywidualny numer).
Urządzenie może być stosowane zarówno w produkcji jednostkowej, małoseryjnej, wielkoseryjnej i masowej. Można wykrawać użytki tuż po wydrukowaniu, w jednym przebiegu, uzyskując gotowy do wysyłki zwój.
Do nowoczesnych metod wycinania użytków, zastępujących metody mechaniczne, należy także cięcie laserem CO2, jednakże w tym przypadku, w obszarze cięcia zachodzą niekorzystne zjawiska fizyczne o charakterze fototermicznym. Charakteryzują się one tym, że w określonym obszarze materiału dochodzi do gwałtownego zwiększenia temperatury oraz występują defekty powierzchni przecięcia takie jak zadziory, pofalowania krawędzi, nadpalenia oraz delaminacja folii warstwowych.
Lepsze efekty można uzyskać za pomocą cięcia laserem ultrafioletowym, jednak ta metoda cięcia była dotąd głównie stosowana głównie w medycynie oraz do znakowania wyrobów.
Znane są również lasery UV o dużej mocy wykorzystywane do obróbki materiałów elektronicznych np. do obróbki obwodów drukowanych.
W porównaniu do narzędzi mechanicznych, takich jak np. wykrojniki, metody laserowe powodują mniejsze naprężenia w materiale podczas cięcia oraz zapewniają wysoką powtarzalność cięcia (nie tępią się). Niestety, przy wykorzystaniu metod laserowych, powstaje tzw. strefa HAZ (heat-affected zone), czyli obszar wokół krawędzi cięcia, w którym dochodzi do degeneracji materiału ze względu na działanie wysokiej temperatury. Specyfiką lasera UV, w odróżnieniu od laserów światła widzialnego, jest wykorzystanie zjawiska zimnej ablacji. W obrabianym materiale wspomniana strefa HAZ jest zminimalizowana i często w ogóle trudna do zidentyfikowania.
Krótsza długość fali laserów UV pozwala na precyzyjne ogniskowanie, a tym samym bardzo wysoką dokładność obróbki. Duża gęstość energii promieniowania umożliwia jednakowo dobrze obrabiać różne materiały, np. laminaty polimerowe, podłoża ceramiczne, a nawet szkło.
Pomimo szerokiej oferty urządzeń laserowych UV na rynku, wciąż nie jest powszechnie dostępny laser UV skonfigurowany do przecinania folii polipropylenowej, przeznaczony do zastosowań w produkcji zindywidualizowanych użytków IML. Pomimo ostatnich osiągnięć w dziedzinie mikroobróbki laserowej, nadal brakuje sposobu cięcia eliminującego wady dotychczas stosowanych metod oraz urządzenia do wycinania użytków typu IML o dużych rozmiarach, tj. ponad 1000×1000 mm.
Urządzenie firmy Matsim pozwala na wycinanie użytków z folii polipropylenowej za pomocą promienia lasera UV, bezpośrednio przed włożeniem użytku do formy wtryskowej. Sam proces obejmuje następujące etapy operacyjne:
a. Odwijanie odcinka folii PP o odpowiedniej grubości z rolki ruchem cyklicznie przerywanym za pomocą znanych zautomatyzowanych środków i podawanie jej nad górną płaską powierzchnię stołu.
b. Mocowanie folii polipropylenowej do górnej płaskiej powierzchni stołu.
c. Wycinanie użytku o wymaganym kształcie za pomocą lasera UV.
e. Podnoszenie gotowego użytku za pomocą zautomatyzowanych środków przenoszących i pozycjonowanie gotowego użytku w formie wtryskowej.
f. Nawijanie ażuru na rolkę odbiorczą ruchem cyklicznie przerywanym.
g. Powrót do kroku „a” w celu wycięcia nowego użytku, identycznego lub różniącego się w stosunku do poprzedniego.
