LASYS 2016: microlavorazione con il laser

Las_16_PM7_LLT_Bild_1“La microlavorazione e la rifinitura occupano più della metà del mercato globale dei sistemi di lavorazione laser di materiali“, afferma il dottor Arnold Mayer, analista del mercato del laser e CEO della Optech Consulting. Per questo motivo, la LASYS 2016 focalizzerà l’attenzione sia sulla macro che sulla microlavorazione con il laser. E’ l’unica fiera internazionale di settore a dedicarsi in modo specifico alla lavorazione laser di materiali e dal 31 maggio al 2 giugno 2016 al centro fieristico di Stoccarda premierà per la quinta volta i sistemi di produzione laser più recenti, i componenti specifici del laser e i loro sottosistemi.

Tante applicazioni diverse grazie ai sistemi laser a pulsazioni ultracorte
“Negli ultimi cinque anni, a detenere la leadership sono stati soprattutto i sistemi laser a pulsazioni ultracorte per le nuove applicazioni tecnico-produttive nella lavorazione di precisione e nella microlavorazione”, spiega il dottor Siegfried Pause, direttore generale della ditta LLT Applikation che esporrà alla LASYS.

Proprio nella microlavorazione è importante evitare i difetti di natura termica nelle zone di rifinitura del bordo e conseguenti deformazioni. E’, quindi, per questo motivo che alcuni produttori di macchine puntano sempre più sul laser a pulsazioni ultracorte. Le pulsazioni laser estremamente brevi, che agiscono sul materiale, creano processi d‘interazione non lineari che portano, praticamente, all’asportazione del materiale senza che il calore influisca sul processo; si tratta della cosiddetta ablazione o lavorazione a freddo. Particelle minuscole e di filigrana possono essere prodotte senza sbavature e deformazioni termiche. Il dottor Pause continua: “Per la prima volta l’uso di sistemi laser a pulsazioni ultracorte ha permesso di eseguire strutturazioni di strati sottili di pezzi piccolissimi, ad esempio di elementi ottici, senza danneggiare minimamente il substrato.”

Las_16_PM7_Trumpf_Bild_1Di questa conquista approfittano molti settori come, ad esempio, l’industria dell’automobile, la tecnica medica, la meccanica di precisione, l’industria ottica e l’elettronica, l’ingegneria ambientale e le tecniche di misura, l’industria della gioielleria e il design. Jan Wieduwilt, direttore del settore microlavorazione alla Trumpf, nomina altri vantaggi: ”I sistemi laser a pulsazioni ultracorte lavorano pressoché qualsiasi materiale in modo delicato, preciso e altamente produttivo. Praticano fori sottili quanto un capello nei metalli e nei circuiti stampati, in campo medico tagliano gli stent ottenuti da tubicini in polimero oppure i display infrangibili degli smartphone; inoltre strutturano le superfici delle celle solari a film sottili, separano pellicole finissime in materiale sintetico e lavorano pezzi ceramici fragili, persino i diamanti”.

Nella tecnica medica è possibile tagliare con il laser gli stent di dimensioni microscopiche addirittura senza sbavature, con diametri dei tubicini inferiori a 0,5 mm e spessori delle pareti di 0,1 mm. “I processi tradizionali di taglio a getto d’acqua non sono tecnicamente realizzabili“, afferma il capo della ditta LLT proseguendo la sua spiegazione: “Nella tecnica medica, il microtaglio laser ha reso possibile la produzione industriale di stent. Gli impianti possono diventare sempre più piccoli ed essere utilizzati nei vasi sanguigni della testa oppure addirittura degli occhi.” Alla LASYS 2016 l’espositore della ditta LLT presenterà impianti laser avanzati attinenti le suddette tematiche.

Tante strade verso un incremento dell’efficienza
Gli impianti laser per la microlavorazione dimostrano inoltre la loro convenienza con lo sviluppo dei nuovi elementi ottici detti Diffractive Optical Elements (DOE). Questi ultimi rendono possibili i processi a fasci multipli (Multibeam) in cui il fascio è scomposto nei suoi componenti. Il dottor Pause spiega: “In questo modo è possibile aumentare considerevolmente l’efficienza del processo nella microstrutturazione.”

Inoltre, grazie a speciali ottiche di formazione del raggio è possibile aumentare l’efficienza dei classici procedimenti di lavorazione laser come, ad esempio, la saldatura laser. A questo proposito il profilo laser è adattato in modo ottimale al sistema di lavorazione. Per quanto riguarda la convenienza, un altro aspetto è la concatenazione del processo laser con le fasi di lavoro situate a monte o a valle, che possono rendere complessivamente più redditizio il processo produttivo di un articolo specifico.

“La saldatura laser, ad esempio, può essere integrata perfettamente nei processi di produzione automatizzati. Oggigiorno, nell’industria dell’automobile non è più possibile immaginare la produzione delle carrozzerie senza la saldatura laser. Questa filosofia sta avanzando in misura crescente anche nella microlavorazione“, constata il capo della ditta LLT. “La marcatura non corrosiva di attrezzature per sala operatoria, effettuata con il laser a pulsazioni ultracorte, è un ulteriore esempio di applicazione che il laser rende possibile”, completa Wieduwilt, esperto della Trumpf. Secondo lui, a favore della convenienza della microlavorazione supportata dal laser vi è inoltre l’antiusura dell’utensile laser, la riproducibilità del lavoro e l’alta qualità del risultato ottenuto.

La produzione di schermi OLED punta sul laser
Secondo la Trumpf, il procedimento Laser-Lift-Off dischiude un nuovo campo all’industria dell’elettronica, ad esempio con gli schermi OLED. Gli schermi rigidi piegati – che in futuro diventeranno addirittura pieghevoli e arrotolabili – stanno pian piano guadagnando terreno, in particolare con gli wearables, dispositivi intelligenti che si indossano come occhiali o braccialetto. Per gli schermi i produttori rivestono le lastre portavetro con la poliimmide che funge da substrato per il display flessibile. Su questa materia plastica si applicano dei diodi organici ad emissione di luce (OLED). Dopo aver terminato il rivestimento, un fascio laser separa il display OLED dalla lastra di vetro che l’ha retto durante la fase di rivestimento. La Trumpf, una ditta espositrice della LASYS, ha sviluppato per questo processo un nuovo procedimento che prevede il laser a corpo solido.

“Rispetto ai tradizionali laser a eccimeri utilizzati sino ad oggi per questo tipo di applicazione, questa sorgente laser richiede pochissima manutenzione, aumenta il periodo di attività disponibile e riduce pertanto i costi di produzione. Le pulsazioni ultracorte rendono il processo estremamente efficiente perché ogni singola pulsazione può lavorare una superficie più grande”, riassume Wieduwilt, esperto della ditta Trumpf, che scorge altre potenzialità per la microlavorazione laser nella funzionalizzazione delle superfici, della tribologia e nella lavorazione di materiali futuri, come la plastica rinforzata con fibre di carbonio, in particolare nel campo moderno della costruzione leggera.

La LASYS 2016 è fortemente orientata all‘utenza
Agli stand fieristici dei circa 200 espositori della LASYS gli utenti di tutti i settori potranno approfittare di un condensato unico di competenze nel campo della microlavorazione supportata dal laser. Inoltre gli esperti di prim’ordine saranno a disposizione per rispondere alle domande tecniche ed economiche relative all’uso degli impianti laser nella lavorazione di materiali. Il forte orientamento all’utenza di questa fiera high-tech si ripercuoterà sia nella prima edizione della “Rapid.Area“, lo stand collettivo per la produzione generativa, sia nel complesso programma collaterale che include anche il forum di orientamento pratico intitolato ”Lasers in Action“. Quest’ultimo esorterà i visitatori – dagli esordienti agli specialisti del laser – ad aggiornare ed ampliare il loro livello di conoscenze.

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