47 LASER processo, são disparados vários impulsos de laser no mesmo orifício. É óbvio que a velocidade de avanço assume aqui um papel ainda mais importante: O orifício deve ser concluído antes que o sistema ótico continue a avançar, caso contrário, o orifício ficará enviesado ou o laser não conseguirá penetrar no material. A duração necessária para criar um orifício depende do número de impulsos laser necessários e da velocidade de repetição do laser. O processo de perfuração em si é mais complexo do que com um único impulso. No momento em que se cria o orifício, os impulsos individuais do laser devem ser suficientemente fortes para empurrar o material para lá do orifício porque, dependendo dos parâmetros do processo, a massa fundida pode permanecer no orifício e solidificar, fazendo sombra ao laser ou, inclusivamente, fechando o orifício. O Fraunhofer investigou isto em detalhe e desenvolveu um processo OTF para um furo por percussão. Utilizando uma nova fonte de raios laser de fibra comuma potência de impulsomáxima de 20 kW e uma taxa de repetição de 2000 Hz, o instituto foi capaz de gerar até 30 orifícios por segundo em alumínio de 2 mm de espessura. Os impulsos de laser ultracurtos (direita) produzem superfícies muito melhores do que os impulsos de laser curtos (esquerda). Fraunhofer ILT, Aachen, Alemanha. Foram produzidos diâmetros de perfuração de 500 µm com um elevado grau de precisão. O desvio padrão foi inferior a 5% na entrada e, inclusivamente, a 2,5% na saída. As elevadas potências de pico dos impulsos e as taxas de repetição das novas fontes de laser permitiram criar orifícios precisos com uma elevada produtividade. E SE NÃO FOR SUFICIENTE? A tecnologia dos lasers e dos processos está em constante evolução, pelo que, são expectáveis novos avanços na perfuração a laser nos próximos anos. Quanto às fontes de feixe, estão a aumentar os lasers de impulso ultracurto commaiores potências. Estes têm duas grandes vantagens: Por um lado, o processamento USP cria furos mais precisos, semdefeitos ou simplesmente mais suaves. Por outro lado, os lasers USP podem processar praticamente todos os materiais. Até agora, isto só foi contrabalançado por uma velocidade de trabalho consideravelmentemenor. No Cluster de Excelência de Fontes Fotónicas Avançadas CAPS, especialistas de vários Institutos Fraunhofer estão atualmente a desenvolver fontes de feixe comníveis de potência muito superiores aos 10 kW, bem como a tecnologia de processo necessária. Tambémdeverão resolver o problema atual da baixa produtividade dos lasers USP. Estas poderosas fontes de raios laser também permitem a utilização de sistemas óticos multifeixe. Entre outras coisas, permitem criar centenas ou milhares de orifícios em paralelo. No projeto SimConDrill já foram perfuradas deste modo placas filtrantes para filtros de águas residuais commilhões de orifícios de 10 µm. Com estes orifícios tão pequenos, os filtros podem ser utilizados nas estações públicas de águas residuais para reter microplásticos até um nível inferior a 10 µm. Os sistemas óticos multifeixe podem ser configurados de diferentes formas: É possível gerar umgrande número de feixes parciais idênticos em paralelo através de elementos óticos difrativos. Podem ser utilizados moduladores especiais de cristal líquido para definir a distribuição dos feixes parciais quase à vontade. Também se podem utilizar moduladores acústico-óticos para acender e apagar feixes individuais. No geral, a tecnologia de perfuração laser está a passar por mudanças dinâmicas e fascinantes. Estão a ser desenvolvidos novos processos e os lasers, cada vez mais potentes, estão a abrir novas possibilidades em termos de geometrias de perfuração e produtividade. Em particular, os grandes avanços nas fontes de feixe USP permitirão muitas aplicações novas e interessantes na perfuração laser nos próximos anos. O Fraunhofer ILT desenvolve conhecimentos técnicos a partir da investigação básica e aplica-o em utilizações industriais e para o desenvolvimento de sistemas. n
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