Essiccazione con il laser

Un’autentica rivoluzione nel risparmio energetico - L’essiccazione con i fotoni

Il processo

L’essiccazione con il laser a diodi è un’alternativa conveniente ed ecologica alla essiccazione in forno a convezione, tecnica largamente diffusa. Con una distribuzione omogenea di spot laser superficiali si possono irradiare anche grandi superfici con lati fino a 2 m. In linea generale è possibile essiccare tutti i materiale che presentino un sufficiente assorbimento della lunghezza d’onda della luce laser. Il raggio laser riscalda solo il rivestimento, realizzando sul pezzo da lavorare un’evaporazione mirata del solvente o addirittura un processo di sinterizzazione. L’intervallo spettrale del raggio laser impiegato si colloca o nell’infrarosso vicino (NIR), più precisamente ad una lunghezza d’onda compresa all’incirca tra 900 e 1070 nanometri, o attorno ai 445 nanometri, nel caso di diodi blu. A causa della semplice integrazione nei design di macchine esistenti, di solito si impiegano sistemi di laser a diodi ad alta potenza, guidati da fibre ottiche, con una potenza in uscita di 1-50 KW.

I vantaggi in termini di processo offerti dal laser a diodi

  • Efficienza energetica dei sistemi di laser a diodi (WPE: Wall-Plug Efficiency) > 50%
  • Una trasmissione di energia precisa sullo strato da essiccare, quasi il 100% dell’energia dei fotoni viene assorbita e utilizzata per l’essiccazione. Questo processo divene anche denominato come “l’essiccazione fredda”.
  • Controllo a circuito chiuso (temperatura in rapporto all’energia laser)
  • Spot laser superficiali estremamente omogenei, dimensione adattabile e per applicazioni pilota con funzione di zoom
  • Risparmio energetico del 25-50% rispetto agli essiccatori a convezione

Processi di essiccazione basati sul laser a diodi nella lavorazione roll-to-roll: Un’alternativa migliore rispetto ai forni a gas a convezione e alle lampade a infrarossi, che necessitano di una notevole manutenzione

La conversione diretta, supportata da semiconduttori, dell’energia elettrica della rete in raggi laser funziona indipendentemente dai combustibili fossili e offre anche un impiego molto preciso dell’energia nel corso del processo. L’essiccazione laser riduce significativamente lo spazio necessario per l’ambiente della produzione e consente maggiori velocità di processo con un controllo dello stesso più efficiente dal punto di vista energetico. In particolare, nell’ambito della produzione di batterie agli ioni di litio i laser a diodi Laserline sono la soluzione ideale per l’essiccazione della pasta degli elettrodi (il cosiddetto slurry).

Maggiori informazioni sull’argomento sono reperibili nel nostro contributo blog o nel nostro Comunicato stampa IDEEL.

Journal

Energy and quality turnaround for drying processes

Esempi di impiego

Press Release: Research Projekt IDEEL

The IDEEL research project aims to introduce a laser drying process as a more climate-friendly and economical method for the volume production of lithium-ion batteries. Within this context, it has now been possible to produce laser-dried anodes and LFP cathodes in a roll-to-roll process for the first time. The innovative manufacturing process significantly reduces energy consumption in electrode production and at the same time enables the drying speed to be doubled.

Essiccazione dei colori delle stampe offset con integrazione negli impianti

Per eseguire un'essiccazione laser degli strati di colore delle stampe offset in modo ottimale, la sorgente del fascio deve essere integrata direttamente nell'impianto di stampa. Solo in questo modo è possibile effettuare un'essiccazione altamente efficace, garantendo un'esecuzione economica del processo. A tale scopo, la testa laser, l'unità di alimentazione, gli omogeneizzatori e gli ottici di linea necessari devono essere perfettamente inseriti nel vano prestabilito. Ciò necessita l'utilizzo di componenti con una struttura compatta e adattabile alle varie esigenze. I laser a diodi e gli ottici Laserline soddisfano pienamente questi requisiti: la loro struttura modulare e compatta permette di creare componenti perfettamente in linea con le richieste di ciascun cliente. Per quanto riguarda la potenza, inoltre, non si fanno sconti: nonostante la struttura estremamente compatta, i laser a diodi Laserline dispongono di potenze che si attestano tranquillamente nell'ordine dei 10.000 W.