{"id":2697,"date":"2021-11-22T16:15:32","date_gmt":"2021-11-22T16:15:32","guid":{"rendered":"https:\/\/www.publiteconline.it\/applicazioni-laser\/?p=2697"},"modified":"2021-11-22T16:15:37","modified_gmt":"2021-11-22T16:15:37","slug":"le-nuove-frontiere-del-laser-fibra","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.publiteconline.it\/applicazioni-laser\/le-nuove-frontiere-del-laser-fibra\/","title":{"rendered":"Le nuove frontiere del laser fibra"},"content":{"rendered":"\n

Sempre pi\u00f9 spesso nuove industrie sperimentano applicazioni della tecnologia del laser a fibra per il beneficiare del minor impatto ambientale ed energetico,\u00a0ma anche per la maggior efficienza di processo.\u00a0In questa importante migrazione tecnologica risulta fondamentale il supporto scientifico-applicativo dello European Engineering Centre (EEC) di Fujikura con sede presso Tecnosens SpA a Brescia.<\/h2>\n\n\n\n

Una delle tendenze caratterizzanti la tecnologia del laser fibra \u00e8 certamente il suo ingresso in settori industriali finora non toccati, seguendo un processo di migrazione tecnologica in cui \u00e8 fondamentale scalare ed integrare i processi.<\/p>\n\n\n\n

Proprio la necessit\u00e0 di applicarsi in modo proattivo e risolutivo al nuovo percorso tecnologico che sta accompagnando la riqualificazione di molti processi industriali, ha spinto Fujikura Ltd, una public company giapponese con oltre 58.000 dipendenti specializzata nella progettazione e manifattura di tecnologie basate su fibra ottica nel campo della trasmissione dati e di potenza, a creare un nuovo modello di lavoro e di struttura dedicato al mercato EMEA. Questo ha dato vita allo European Engineering Centre (EEC) di Fujikura con sede presso Tecnosens SpA in Brescia, una piattaforma che rappresenta una convergenza di tecnologia e competenze scientifico-applicative nel dominio delle sorgenti laser a fibra dopate con itterbio. <\/p>\n\n\n\n

Oltre a realizzare sorgenti a fibra per alcuni settori tradizionali come la marcatura, il taglio, la saldatura ed il micro-machining, la multinazionale giapponese ha deciso di promuovere la propria tecnologia attraverso canali qualificati e poli di ingegneria industriale come quello creato a Brescia per il mercato EMEA. All\u2019interno dello European Engineering Centre di Fujikura, si qualificano i nuovi processi industriali legati all\u2019ultimo stato dell\u2019arte in materia di saldature evolute ed ibride di materiali high-tech, ma anche tecniche laser per la qualificazione, processamento selettivo e micro-ristrutturazione di superfici. Il mercato dell\u2019e-mobility (elettrico) ma anche la migliore tecnica di trattamento delle superfici e di produzione delle leghe leggere, convergono verso una crescente richiesta di selettivit\u00e0 e controllo nei pre- e post- process primari, come ad esempio il taglio, la saldatura o l\u2019incisione in profondit\u00e0. Anche l\u2019adozione combinata di processi tradizionali accompagnati dall\u2019implementazione di tecnologia laser per garantire una sistematica preparazione delle superfici, ha acquisto un modus-operandi ormai consolidato ed in continua crescita. <\/p>\n\n\n\n

\u00c8 infatti molto frequente qualificare e risolvere processi ibridi integrati dove si effettua un\u2019azione di laser cleaning selettivo dei giunti di saldatura, sia prima di processi tradizionali come MIG o TIG che dopo come decapaggio laser, per de-ossidare e stabilizzare la superficie del cordone di saldatura. Oppure, in molte industrie nel comparto dell\u2019acciaio per costruzioni o nell\u2019industria pesante. Molto frequentemente infatti viene richiesta la rimozione dello strato di primer sulle aree e superfici destinate al taglio ed alla saldatura, in modo da rendere efficiente e stabile l\u2019azione di sfondamento nel kerf di taglio o la deposizione di materiale d\u2019apporto o distribuzione del bagno fusorio.<\/p>\n\n\n\n

\"L\u2019European
L\u2019European Engineering Centre (EEC) di Fujikura con sede presso Tecnosens SpA in Brescia.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Il laser come soluzione a basso impatto ambientale<\/h3>\n\n\n\n

L\u2019evoluzione in ottica Industry 4.0 ha comportato una migrazione di molti processi manuali, discrezionali, costosi e senza uno standard di total quality integrato, verso le nuove tecnologie laser di trattamento delle superfici. <\/p>\n\n\n\n

Ancora pi\u00f9 importante come driver di sviluppo \u00e8 la necessit\u00e0 di molte realt\u00e0 produttive di sostituire processi a forte impatto ambientale e di sicurezza come ad esempio la sabbiatura, il decapaggio chimico o i processi meccanici di spazzolatura a favore di tecniche produttive a ridottissimo impatto come l\u2019utilizzo di laser a fibra. <\/p>\n\n\n\n

Recentemente l\u2019European Engineering Centre di Fujikura ha svolto una importante qualifica di processo per una corporation internazionale che si poneva l\u2019obiettivo di eliminare la sabbiatura in buona parte del proprio flusso produttivo di componenti metallici in modo da limitare progressivamente tutti i processi energivori a forte incidenza economica su operativit\u00e0 e consumi. <\/p>\n\n\n\n

L\u2019adozione della tecnologia laser per la rimozione di ossido e residuo prima della verniciatura ha consentito infatti un\u2019ulteriore razionalizzazione della linea dei compressori destinati ai processi di sabbiatura. In questo modo, la conversione dei vecchi impianti permetter\u00e0 di evitare progressivamente costose manutenzioni sulle linee compressori e di ridurre il consumo ed anche le perdite occulte di carico. <\/p>\n\n\n\n

Man mano che le vecchie stazioni di sabbiatura saranno sostituite con nuove stazioni di de-rusting laser (rimozione ossido), si affiancher\u00e0 un\u2019azione di smantellamento della rete di compressori ad alta portata volumetrica. <\/p>\n\n\n\n

Ambienti di lavoro meno rumorosi, meno perdite di efficienza, assenza di sabbia e polveri in produzione e la trasformazione di un processo impattante ed energivoro, in un processo efficiente a basso fabbisogno di consumi, sono stati solo alcuni degli obiettivi raggiunti con successo.<\/p>\n\n\n\n

  • \"Presso
    Presso l\u2019EEC di Fujikura si qualificano i nuovi processi industriali legati all\u2019ultimo stato dell\u2019arte in materia di saldature evolute ed ibride di materiali high-tech.<\/figcaption><\/figure><\/li>
  • \"Un
    Un dettaglio di una lavorazione di cleaning laser a microscopio.<\/figcaption><\/figure><\/li><\/ul><\/figure>\n\n\n\n

    Focus sul cleaning laser<\/h3>\n\n\n\n

    Questa particolare applicazione ci d\u00e0 anche l\u2019occasione di approfondire la fisica del processo di Cleaning laser, quando cio\u00e8 si utilizza una radiazione elettromagnetica coerente di fotoni, collimata e focalizzata per rimuovere i contaminanti solidi, principalmente per sublimazione. Si indica con ablazione laser una serie processi di rimozione del materiale dalle superfici accompagnata da un\u2019onda d\u2019urto che si propaga verso l\u2019esterno, interessando le aree circostanti. L\u2019energia del laser viene assorbita dal materiale di superficie producendo un \u201cplume\u201d di plasma costituito dagli stessi prodotti di ablazione. Sono stati sviluppati vari approcci teorici per descrivere il processo di rimozione e sono stati eseguiti numerosi studi per misurarne i parametri in diverse condizioni. Le soglie di ablazione sono state misurate anche per una variet\u00e0 di metalli che vanno da qualche decimo a qualche centinaio di J\/cmq e si \u00e8 verificato che questi valori dipendono dalla lunghezza d\u2019onda del raggio laser, dalla durata dell\u2019impulso e dallo spessore del materiale. <\/p>\n\n\n\n

    Il tasso di ablazione, o la quantit\u00e0 di materiale rimosso, \u00e8 proporzionale al lavoro per superficie e pu\u00f2 avvenire per rimozione foto meccanica (nel caso dei laser pulsati) oppure foto termica (per le versioni ad onda continua). L\u2019efficienza dell\u2019assorbimento del raggio laser dipende dalla riflettivit\u00e0 del materiale, dalla qualit\u00e0 della superficie e dalle propriet\u00e0 chimico-fisiche del materiale target. Quando i materiali vengono lavorati con un raggio laser, le loro propriet\u00e0 superficiali potrebbero cambiare, cos\u00ec come potrebbero verificarsi dei passaggi di fase.<\/p>\n\n\n\n

    Questo \u00e8 il caso delle applicazioni di finitura micro-restructuring dove ad esempio viene effettuata una rifusione superficiale per eliminare o rendere sistematicamente costanti le asperit\u00e0 medie superficiali e rugosit\u00e0, oppure per incrementale la \u201creadability\u201d ovvero la lettura automatica di marcature profonde regolamentate.<\/p>\n\n\n\n

    • \"\u00c8
      \u00c8 molto frequente qualificare e risolvere processi ibridi integrati dove si effettua un\u2019azione di laser cleaning selettivo dei giunti di saldatura (a sinistra prima e a destra dopo il processo di cleaning).<\/figcaption><\/figure><\/li>
    • \"\u00c8
      \u00c8 molto frequente qualificare e risolvere processi ibridi integrati dove si effettua un\u2019azione di laser cleaning selettivo dei giunti di saldatura (a sinistra prima e a destra dopo il processo di cleaning).<\/figcaption><\/figure><\/li><\/ul><\/figure>\n\n\n\n

      In alcune applicazioni si potrebbero perseguire obiettivi diversi sullo stesso materiale e contaminante, ad esempio una superficie potrebbe rimanere finemente levigata, mentre in altre aree la superficie potrebbe essere ruvida o diversamente alterata. Pertanto, per una finitura di successo, le tecniche di pulizia laser dovrebbero tenere conto delle propriet\u00e0 sia del materiale da pulire che del materiale, la qualit\u00e0 della superficie e le propriet\u00e0 del contaminante sulla superficie stessa. <\/p>\n\n\n\n

      Alcune industry come il settore dell\u2019arredamento metallico o l\u2019industria pesante, stanno progressivamente avvicinandosi alla tecnologia laser a fibra, per risolvere alcune rimozioni di trattamenti superficiali (de-coating) o strati di vernice (de-painting) al fine di limitare l\u2019impatto della mascheratura nell\u2019ingegneria dei sistemi.<\/p>\n\n\n\n

      Molte formulazioni di coating sono assimilabili a composti organici a base di zinco, un elemento particolarmente ostico quando occorre processare l\u2019acciaio con la tecnologia laser. Il punto di fusione inferiore, la dinamica di sublimazione, rendono lo zinco un attivatore di spatter ed instabilit\u00e0 complessiva durante i processi fisici di transizione di modo tramite sorgente laser. <\/p>\n\n\n\n

      Per tutte queste caratteristiche, all\u2019interno dell\u2019Engineering Centre di Fujikura, sono state eseguite delle qualifiche di laser cleaning utilizzando anche delle tecniche e soluzioni di monitoraggio dello spettro emissivo caratteristico per bande di energia del rivestimento rimosso. <\/p>\n\n\n\n

      Questo ha consentito di associare alla tecnica di rimozione laser, anche un sistema di controllo e logging del processo ablativo, rendendo tracciabile ogni parametro esecutivo. L\u2019European Engineering Centre di Fujikura a Brescia rimane quindi un interlocutore qualificato per supportare l\u2019analisi di processi basati sulla tecnologia laser a fibra o per il design di nuove applicazioni da integrare nei sistemi esistenti.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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