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Sunday, 28 Maggio 2017
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La saldatura laser del vetro è pronta per l’uso industriale

I test di rottura dimostrano  che i tappi  di protezione saldati  al laser sono resistenti più del doppio rispetto ai tappi applicati con  i metodi convenzionali. I test di rottura dimostrano che i tappi di protezione saldati al laser sono resistenti più del doppio rispetto ai tappi applicati con i metodi convenzionali.

Un nuovo sistema laser a femtosecondi TRUMPF salda il vetro in modo economico e con risultati di alta qualità, senza necessità di ulteriore materiale. Tale processo è già utilizzato direttamente dall’azienda tedesca per la produzione di fibre ottiche.

di Mario Lepo

Settembre-Ottobre 2016

Saldare il vetro in modo economico e in alta qualità rappresentava finora una vera sfida! TRUMPF ha sviluppato un sistema laser a femtosecondi, che sostituisce i convenzionali processi di saldatura come l’incollaggio. Il vantaggio è che, a differenza dei sistemi convenzionali, non sono necessari materiali aggiuntivi, suscettibili di evaporazione o di infragilimento. Questo si traduce in un risparmio di costi e nell’aumento della durata e della stabilità del cordone di saldatura. La natura del vetro comporta particolari difficoltà nel trattamento: il vetro è duro, fragile, ha una conduttività termica inferiore a quella del metallo e tende a criccarsi a causa delle tensioni interne che si sviluppano, se riscaldato in modo disomogeneo. I sistemi laser a femtosecondi possono impedire le cricche. “Il sistema laser deve consentire di programmare pause e impulsi in maniera variabile” spiega Elke Kaiser, applications engineer presso TRUMPF. Il vetro è permeabile alla luce con lunghezze d’onda che vanno dall’ultravioletto all’infrarosso. L’assorbimento avviene solo quando le densità di energia sono molto elevate, così che può aver luogo il trattamento all’interno del vetro. La più alta densità di potenza si trova nel vetro in profondità, in corrispondenza del punto focale. Diverse migliaia di impulsi laser fanno sì che si crei una bolla di fusione dal basso verso l’alto in pochi millisecondi. Le crepe nel vetro si prevengono con una gestione termica intelligente e un rapporto ottimale tra la durata degli impulsi e quella delle pause”.

I tappi saldati al laser anziché incollati
Componenti di vetro, che finora venivano incollati tra di loro, adesso possono quindi essere saldati con risultati di alta qualità. TRUMPF lo ha dimostrato nella produzione delle proprie fibre ottiche. Finora i coperchi dei tappi di protezione delle fibre ottiche erano incollati. Ora, invece, sono saldati al laser. La resistenza delle parti in vetro saldate dipende principalmente dalla quantità di energia dell’impulso. Con una luce infrarossa di 1030 nanometri, l’energia dell’impulso è di ca. 9 micro joule. Nel proprio stabilimento di Schramberg, TRUMPF sta costruendo un sistema di saldatura laser del vetro adatto alla produzione in serie di tappi protettivi per le fibre ottiche. Elke Kaiser afferma: “il sistema laser serve anche come impianto pilota per dimostrare ai potenziali utenti che i nuovi e innovativi metodi laser sono affidabili e pronti per lavorare il vetro. In più, i nuovi metodi laser offrono enormi vantaggi”. Questi innovativi processi di saldatura laser del vetro provano la loro efficienza ed economicità, eliminando gli svantaggi dei metodi convenzionali come l’incollaggio: i percorsi ottici non vengono più contaminati, non c’è più evaporazione né infragilimento dei collanti dopo un certo tempo, il che prolunga la durata dei tappi di protezione. TRUMPF, attualmente, sta preparando altre applicazioni per la saldatura del vetro per l’utilizzo nella propria produzione.

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