Laserline blue: la nuova dimensione della lavorazione dei materiali

I primi laser a diodi blu furono disponibili nel 2018. Nell’arco di tre anni, grazie agli incentivi dell’iniziativa EffiLAS del Ministero Federale tedesco per l’Istruzione e la Ricerca (BMBF) per lo sviluppo di sorgenti di raggi laser efficienti ad alte prestazioni, fu costruito un laser a diodi blu nell’ordine del chilowatt e ottimizzato per la lavorazione dei materiali. Questo sviluppo unico al mondo consente un nuovo segmento nella tecnica laser: la lavorazione di materiali con raggi laser nella gamma della lunghezza d’onda visibile.

In molte applicazioni industriali i laser a infrarossi raggiungono risultati eccellenti. Tuttavia, per la lavorazione di materiali non ferrosi, in particolare del rame, i raggi a infrarossi sono meno idonei. Un motivo essenziale è che i metalli non ferrosi assorbono meno i raggi laser in questa gamma della lunghezza d’onda. Ciò rende spesso i processi instabili causando errori di saldatura e quindi scarti nella produzione. Per ottenere un assorbimento maggiore, è ideale l’uso delle lunghezze d’onda corte della luce blu con 450 nm. L’assorbimento decisamente superiore consente di ottenere risultati di saldatura di alta qualità e uniformi nella lavorazione laser del rame. Con la disponibilità dei raggi laser blu si rendono possibili nuovi campi di applicazione nella lavorazione laser dei metalli non ferrosi come il rame o l’oro, ma anche per la giunzione di materiali diversi. Un nuovo potenziale per l’utilizzo del laser blu nella produzione può essere osservato in particolare nel settore delle energie rinnovabili e delle trazioni alternative. Ad esempio, nella produzione di auto elettriche vengono lavorati circa otto chili in più di rame rispetto alla produzione di autovetture con motore a combustione interna. Un valore piccolo che però a livello complessivo offre tantissime possibilità d’impiego per i laser blu. Un altro esempio è la produzione di batterie in cui parti di rame di dieci micrometri di spessore vengono unite tra loro o combinate con altri materiali. Ciò è reso possibile per la prima volta dall’uso di laser a diodi ad alte prestazioni con lo spettro di luce blu.

Molto più rame è necessario per la produzione di impianti eolici. In grandi impianti eolici offshore vengono utilizzati fino a 30 tonnellate di rame – anche in questo caso in futuro è pensabile l’uso del laser. Grazie all’elevata qualità del cordone, il processo è ideale anche per applicazioni nell’elettrotecnica – in particolare per la produzione di componenti dell’elettronica di potenza per i quali i punti di giunzione devono essere particolarmente resistenti alla temperatura.

Oltre alle applicazioni dell’elettronica, con la nuova lunghezza d’onda il laser blu consente anche la lavorazione dell’oro rendendo possibili nuove applicazioni nella produzione di gioielli. Con l’avanzare dello sviluppo tecnico nel prossimo futuro ci aspettiamo che si aggiungeranno tanti altri campi applicativi e che le innovazioni tecnologiche connesse ai laser a diodi ad alte prestazioni nella nuova gamma della lunghezza d’onda per la produzione industriale continueranno ad emergere in rapida successione.