A comunidade de desenvolvedores de lasers de pulso ultracurto (USP, de ultra short pulse) se reuniu recentemente em um workshop promovido pelo Instituto Fraunhofer para Tecnologia Laser (ILT), na cidade de Aachen (Alemanha) para discussão dos horizontes que esse tipo de laser abre para os processos de fabricação como o corte de peças metálicas.

 

A tecnologia se baseia no uso de fontes secundárias, nas quais a radiação laser de alta intensidade é transferida para outras faixas espectrais, muitas vezes distantes do comprimento de onda original, dando origem a mais feixes.

 

Até agora, a fabricante de lasers e máquinas Trumpf, em particular, foi pioneira neste campo, mas são necessários lasers extremamente potentes para operar fontes secundárias, o que seria uma grande aposta em um mercado ainda incipiente. Para fazer isso, a empresa está reunindo experiência de diferentes subsetores para construir intensidades na faixa de terawatts com lasers USP de alta repetição bombeados por diodo, com aplicações iniciais em semicondutores, conforme informado em comunicado de imprensa do ILT.

 

Modulação do feixe aumenta a produtividade

 

Já a fabricante de ressonadores laser Amplitude (EUA) apresentou um sistema de controle de pulso único que pode, por exemplo, regular o espaçamento entre pulsos individuais ao longo do contorno de uma peça a ser cortada, o que evita a desaceleração do sistema de corte nas curvas da peça-trabalho. O controle flexível da sequência de pulso está se tornando um padrão para lasers USP, pois aumenta a produtividade dos processos.

 

A empresa francesa Cailabs mostrou como a reflexão repetida permite manipular pulsos de laser de modo a regular a profundidade de campo, por exemplo, enquanto o professor Carlo Holly, da Universidade de Aachen (RWTH) mostrou a aplicação de inteligência artificial ao design óptico. Para fazer isso, ele usou dois elementos ópticos difrativos conectados em série, manipulando a propagação da radiação laser em três dimensões. Isso não apenas forneceu perfis de feixe especiais, mas também aumentou significativamente a profundidade de campo.

 

Maior produtividade também foi o foco da apresentação da Pulsar Photonics (Alemanha). Além das máquinas padrão, a empresa se concentra na óptica multifeixe para aumentar a produtividade dos lasers USP de alta potência, com a possibilidade de obter maiores volumes de ablação por componente, o que deve atender à atual necessidade de longos tempos de operação, a exemplo de componentes que demandam até 100 horas de trabalho.

 

A paralelização como chave para mais produtividade é outra linha de trabalho da Pulsar. Ao dividir um feixe em vários, cada um deles é direcionado a um ponto da peça-trabalho por meio de vários scanners e óptica multifeixe. No exemplo apresentado no evento, 24 feixes atuavam em paralelo na peça- trabalho com uma taxa de avanço de mais de 1 m/s, com a produção sendo monitorada com 100 medições por segundo.

 

 

Foto: Óptica multifeixes e scanners dão suporte à paralelização dos feixes (Fraunhofer ILT)

 

 

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