{"id":2824,"date":"2022-02-02T14:12:20","date_gmt":"2022-02-02T14:12:20","guid":{"rendered":"https:\/\/www.publiteconline.it\/applicazioni-laser\/?p=2824"},"modified":"2022-07-06T07:45:50","modified_gmt":"2022-07-06T07:45:50","slug":"laser-femtosecondo-micromachining","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.publiteconline.it\/applicazioni-laser\/laser-femtosecondo-micromachining\/","title":{"rendered":"Il laser al femtosecondo sta rivoluzionando il micromachining"},"content":{"rendered":"\n

Optoprim si \u00e8 dotata di un Application Center in grado di aiutare le aziende italiane ad approcciare la tecnologia laser e ad individuare nuove opportunit\u00e0 di crescita. Grande attenzione in particolare per il micromachining dove, grazie all\u2019impiego di laser al femtosecondo, ci si \u00e8 spinti verso nuove frontiere di materiali e processi.<\/h2>\n\n\n\n

In Italia gli investimenti in ricerca e sviluppo da parte delle aziende sono limitati. \u00c8 un dato che sentiamo spesso ripetere da economisti e analisti, quasi con rassegnazione e senza mai indicare un modo che possa invertire questo trend e aiutare le aziende che vogliono crescere e investire in nuove tecnologie. \u201cNegli anni – spiega Giuseppe D\u2019Amelio di Optoprim – abbiamo notato come sul mercato ci fosse poca competenza riguardo la tecnologia laser. Anche chi in passato ha approcciato il laser, lo ha fatto solo per una singola applicazione e la conoscenza che aveva sviluppato si \u00e8 persa una volta concluso quel progetto. Optoprim vuole portare nel mercato questa competenza che ora manca e, per farlo, mette a disposizione tecnologie e personale qualificato. Il nostro Application Center per\u00f2 non solo colma il gap di competenza sul laser tra integratori e produttori, ma aiuta anche i costruttori che non conoscono le potenzialit\u00e0 applicative della loro tecnologia laser\u201d. Questo approccio al mercato, in cui Optoprim crede e investe da molto tempo, vuol dire quindi porsi al mercato non solo come fornitore di tecnologia, ma anche come partner nello sviluppo di progetti innovativi e nell\u2019adozione di nuovi paradigmi produttivi.<\/p>\n\n\n\n

\u201cIn Optoprim, le aziende trovano un approccio accademico alla ricerca che per\u00f2 mantiene un\u2019ottica industriale: si lavora con tempi e target definiti con team di ricerca strutturati. Abbiamo rapporti di strettissima collaborazione con i nostri clienti, non ci limitiamo a fornire componenti ma condividiamo con loro competenze dando e ricevendo fiducia\u201d. Le attivit\u00e0 del laboratorio di Optoprim sono infatti il frutto di una grande passione per la tecnologia laser che viene alimentata con una metodologia di lavoro strutturata e definita in modo da sviluppare un database di parametri per le varie applicazioni. \u201cProprio per il metodo di lavoro che abbiamo – conferma D\u2019Amelio – le applicazioni che sviluppiamo in laboratorio sono immediatamente integrabili a livello industriale. Non \u00e8 un\u2019attivit\u00e0 di ricerca fine a s\u00e9 stessa: pu\u00f2 nascere da un\u2019esigenza precisa di un cliente integratore oppure da un utilizzatore che vuole innovare un suo processo, ma \u00e8 sempre sviluppata con un\u2019ottica industriale\u201d.<\/p>\n\n\n\n

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Tutte le potenzialit\u00e0 del laser al femtosecondo<\/strong><\/p>\n\n\n\n

All\u2019interno del laboratorio Optoprim il laser viene affrontato a 360\u00b0 con varie stazioni, ciascuna dedicata a una macro famiglia di applicazioni. In questo articolo entriamo nel dettaglio dell\u2019area micromachining dove, sotto la guida dell\u2019application engineer specializzato in microlavorazioni Riccardo Motta, si stanno ottenendo risultati di grande interesse nell\u2019applicazione di laser impulsato al femtosecondo. \u201cL\u2019elemento centrale del laboratorio – spiega l\u2019Ing. Motta – \u00e8 proprio un laser con impulsi al femtosecondo e una potenza media di 40W, quindi molto pi\u00f9 potente della media delle potenze dei laser di questa tipologia, con un set-up estremamente flessibile. Il laser \u00e8 dotato infatti del generatore di armoniche, grazie al quale si hanno a disposizione tre lunghezze d\u2019onda diverse (1030nm, 515nm, 343nm) e dell\u2019opzione \u201cbiburst\u201d, grazie alla quale si possono generare pacchetti di impulsi al femtosecondo spaziati tra loro di un tempi dell\u2019ordine dei nano- o dei pico – secondi.<\/p>\n\n\n\n

Questa flessibilit\u00e0, che si abbina al controllo della durata dell\u2019impulso, \u00e8 molto importante perch\u00e9 amplia le possibilit\u00e0 di interazione con un materiale: per esempio agendo su un materiale gi\u00e0 caldo o in uno stato differente\u201d. Massima flessibilit\u00e0 anche nella gestione del fascio grazie a una testa di scansione galvanometrica ad alte prestazioni. \u201cStiamo esplorando nuove frontiere di applicazioni – prosegue Motta – e quindi \u00e8 importante avere un tool flessibile che ci permetta di controllare e variare dimensioni, lunghezza d\u2019onda e durata temporale dell\u2019impulso in modo da adattarlo alle specifiche esigenze di quel progetto\u201d. Cambiare le propriet\u00e0 di interazione del laser con la materia vuol dire gestire un numero elevatissimo di variabili e di problematiche, proprio per questo motivo \u00e8 fondamentale che queste risorse tecnologiche siano gestite e utilizzate da tecnologi molto competenti. \u201cPer ottenere dei risultati – aggiunge Giuseppe D\u2019Amelio – \u00e8 fondamentale avere a disposizione conoscenze specifiche molto elevate: per questo motivo per Optoprim investire nel laboratorio vuol dire dotarsi di tecnologie di alto livello, ma anche di figure competenti come Riccardo. Serve una mente appassionata, che conosca bene questa tecnologia e che voglia scoprire nuove soluzioni con questa stazione\u201d. <\/p>\n\n\n\n

Per ampliarne la flessibilit\u00e0 applicativa, la stazione \u00e8 stata dotata anche di un sistema di assi di movimentazione che permette di agire su aree di grandi dimensioni. \u201cAbbiamo scelto un sistema di di movimentazione che viene solitamente usato su macchine di micromachining di fascia altissima con assi e scanner che si muovono in sincrono grazie ad un software che riesce a mettere in comunicazioni le varie parti e a un sistema di visione correttamente dimensionato\u201d. Il raggio d\u2019azione di questa stazione di ricerca \u00e8 quindi amplissimo e permette di sperimentare applicazioni su materiali diversi (dal vetro ai polimeri, passando per i metalli), ma anche lavorazioni molto diverse.<\/p>\n\n\n\n

Nuove frontiere nel micromachining<\/h3>\n\n\n\n

Le applicazioni attualmente in fase di studio nell\u2019Application Center di Optoprim cercano di massimizzare i punti di forza del laser a femtosecondi: la precisione estrema e la possibilit\u00e0 di avere interazioni con un apporto termico controllato con il materiale. <\/p>\n\n\n\n

\u201cTutte le applicazioni che richiedono queste caratteristiche – spiega Riccardo Motta – sono adatte a questa tecnologia\u201d. Entrando nel dettaglio di alcuni processi messi a punto da Optoprim, sono molto interessanti i risultati ottenuti nella marcatura del vetro. \u201cSolitamente in questi casi per la marcatura si agisce sulla superficie del vetro, invece con il laser a femtosecondi si pu\u00f2 agire all\u2019interno del vetro rendendo questa decorazione impalpabile. Inoltre diventa possibile realizzare, sempre all\u2019interno del vetro, marcature nere o olografiche. Sono opportunit\u00e0 che solo questa tecnologia permette e che, oltretutto, stiamo sperimentando anche su altri materiali, ad esempio su oggetti plastici trasparenti\u201d. Da segnalare come questa tecnologia permetta di modificare le propriet\u00e0 superficiali di un materiale rendendolo, ad esempio, idrofobo o ghiaccio repellente. \u201cStiamo gi\u00e0 ottenendo risultati molto interessanti con questi processi – spiegano in Optoprim – anche se per ora i costi ne consentono l\u2019applicazione solo in alcuni mercati pi\u00f9 ricchi (come il fashion). La tecnologia sta diventando per\u00f2 sempre pi\u00f9 competitiva e, anche grazie al nostro lavoro, la conoscenza delle sue potenzialit\u00e0 si sta ampliando. Siamo certi che a breve potr\u00e0 entrare anche in ambiti industriali!\u201d.<\/p>\n\n\n\n

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Molte applicazioni sono state inoltre sviluppate per lavorazioni di taglio per il settore della micro-elettronica, con richieste di qualit\u00e0 elevata e apporto termico minimo in modo da non alterare le propriet\u00e0 del materiale, il tutto garantendo una precisione dimensionale molto stretta (nell\u2019ordine di pochi micron) Anche nelle operazioni di milling o engraving sui vari materiali (metallo, vetro, ceramica, ecc..), il laser a femtosecondi d\u00e0 grandi opportunit\u00e0 visto che opera con rugosit\u00e0 molto basse e precisioni anche inferiori al micron. \u201cLe possibilit\u00e0 sono molte – interviene Motta – si possono fare nano strutturazioni, realizzare utensili in metallo duro o performare lavori di microforatura\u201d. Insieme ad alcuni clienti Optoprim ha gi\u00e0 sviluppato numerose applicazioni di micromachining dove, grazie alle caratteristiche del laser a femtosecondi, non \u00e8 pi\u00f9 necessario il post processing con evidenti risparmi di tempi e costi. \u201cQuando parliamo di apporto termico controllato – conclude Riccardo Motta – va interpretato come ulteriore ambito in cui il laser a femtosecondi si rivela flessibile: possiamo passare infatti da lavorazioni \u201ca freddo\u201d quando il materiale non deve assolutamente essere alterato a operazioni di saldatura su vetro, il tutto con la stessa tecnologia\u201d.<\/p>\n\n\n\n

Continuare a innovare, continuare a crescere<\/h3>\n\n\n\n

Attualmente il mercato sta dimostrando grande interesse per le opportunit\u00e0 che Optoprim mette a disposizione con questo laboratorio che possiamo definire a ragione \u201cun piccolo Fraunhofer del laser\u201d. \u201cAbbiamo moltissime richieste – conferma Motta – che indirizzano al 80-90% le nostre aree di sperimentazione, ma manteniamo comunque una parte di ricerca spontanea e indipendente da richieste dirette\u201d. Anche per rispondere a questa mole di richieste, l\u2019Application Center verr\u00e0 ulteriormente ingrandito nella nuova sede di Vimercate (MB) che Optoprim inaugurer\u00e0 prima dell\u2019estate. Nella nuova struttura sono infatti previsti spazi maggiori e pi\u00f9 strutturati per il laboratorio: da un unico spazio condiviso a sette diverse celle dedicate a ciascuna applicazione. \u201cNella nuova sede – conferma l\u2019Application Engineer specializzato in microlavorazioni di Optoprim – gestiremo due stazioni di micromachining con un incremento di tecnici e ricercatori dedicati. L\u2019idea \u00e8 di non fermarci qui: vogliamo crescere e questo \u00e8 solo l\u2019inizio\u201d.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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