Saldatura più efficace con gli specchi laser

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Specchi laser per lavorare i materiali

Il Fraunhofer Institute ha sviluppato nuovi specchi laser che offrono ora una maggiore flessibilità nella lavorazione industriale di materiali come alluminio e acciai ad alta resistenza. Cuore del sistema i microspecchi incisi dal silicio, chiamati dagli esperti sistemi microelettromeccanici (MEMS). Si tratta di specchi di scansione che hanno il compito di deviare il raggio laser e guidarlo con precisione sul pezzo da lavorare. Finora era stato possibile usare questi piccoli specchi solo con uscite laser di pochi milliwatt, sufficienti per i display head-up sul parabrezza delle auto, ma non per il taglio e la saldatura laser. Grazie a un nuovo rivestimento protettivo e a un montaggio speciale, gli specchi sono ora in grado di sopportare anche potenze laser della gamma kilowatt nella lavorazione di acciaio, alluminio o lamiera.

Specchi laser per lavorare i materiali
© Fraunhofer ISIT

Uno dei principali vantaggi di specchi MEMS sottili è la possibilità di orientarli in avanti e indietro a velocità estremamente alte, raggiungendo frequenze fino a 100.000 hertz. Questo permette all’energia laser di essere distribuita molto più efficacemente rispetto ai sistemi convenzionali, nei quali gli specchi sono orientabili a circa 1.000 hertz. I laser hanno un profilo specifico di energia nel loro punto focale e inseriscono sempre la stessa quantità di energia. Gli esperimenti di laboratorio hanno dimostrato le potenzialità degli specchi MEMS anche nell’ambito del taglio e della saldatura. “Siamo in grado di saldare insieme alluminio e rame, per esempio, e usare l’ingresso di calore per controllare con precisione quale metallo si scalda di più e quindi fa più fusione” spiega Andreas Wetzig, specialista del Fraunhofer Institut. Gli specchi rendono anche più facile saldare leghe di alluminio da solo. Allo stato attuale, i cordoni di saldatura in alluminio sono spesso porosi, perché alcune sostanze fanno outgas dalle leghe e formano bolle durante il processo di saldatura. Con il microspecchio, l’apporto di calore può essere controllato in modo che la massa fusa rimanga liquida fino a quando le sostanze non sono completamente degassate.

 

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