Microlavorazione laser: la risposta versatile alle nuove richieste industriali

Microlavorazione laser: la risposta versatile alle nuove richieste industriali

La scienza e la tecnologia confermano la tendenza alla miniaturizzazione dei dispositivi. La necessità di produrre pezzi ad alta precisione con elevati vincoli geometrici ha reso indispensabile lo sviluppo di tecniche di microlavorazione.

Protagonisti di queste tecniche sono dunque i laser, capaci di realizzare accurate microstrutture su diverse tipologie di materiali: dai metalli ai polimeri, dal vetro ai compositi.

Impulsi brevi e localizzati

I laser consentono infatti di ottenere strutture con dimensioni dell’ordine dei micron (10⁻⁶ m), grazie ad impulsi che agiscono in nano (10⁻⁹), pico (10⁻¹²) o femto-secondi (10⁻¹⁵ s).

La brevità dell’impulso fa sì che il processo sia fortemente localizzato e, in combinazione con potenze molto elevate, genera densità di energia tali da sublimare direttamente il materiale.

Tra le lavorazioni disponibili…

I laser, inoltre, permettono di effettuare diverse lavorazioni con modalità e scopi differenti.
La strutturazione consente di produrre geometrie disposte con regolarità nelle superfici.
L’ablazione facilita l’esecuzione di cavità tridimensionali particolareggiate o l’asportazione di sottili strati.
La foratura, nelle sue diverse tecniche, consente di vaporizzare il materiale con grande flessibilità.

Un’applicazione per diversi settori

Sono numerosi i settori applicativi della microlavorazione laser. Prima tra tutti la biomedicina, per la testurizzazione delle superfici di bio-protesi, la produzione di stent cardiovascolari e altre apparecchiature.

La microlavorazione è inoltre un’ottima alleata del settore fotovoltaico (produzione di celle) e di quello elettronico (produzione di microchip e di complesse micro-vie sui circuiti) e dell’automotive.

Più intuitivo è l’impiego di questo processo nelle applicazioni MEMS (Micro Electro-Mechanical Systems).
Altri settori interessati sono l’industria aerospaziale, dell’illuminazione, la microfluidica e la marcatura. Non vanno infine dimenticati i beni di lusso.

Laser a impulsi ultra-corti

Una migliore comprensione dei fenomeni di interazione laser-materia ha portato allo sviluppo dei processi con laser a impulsi ultra-corti (USP). Essi garantiscono infatti la lavorazione a freddo del materiale, evitando immissioni di calore potenzialmente dannose sui pezzi.

E l’obiettivo è ora quello di raggiungere nuovi livelli di potenza, precisione, flessibilità, adattabilità e stabilità delle sorgenti laser.

Fonti: sitec.mecc.polimi.it, trumpf.com, Applicazioni Laser

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