Lavorazione di metalli non ferrosi

Nel giro di tre anni è in collaboratione con l'iniziativa efficienti sorgenti laser ad alta potenza (EffiLAS) del Ministero Federale dell' Instruzione e della Ricerca per la prima volta è stato costruito un laser di un kilowatt blu a diodi e ottimizzato per le prime applicazioni. Questo sviluppo unico al mondo consente un nuovo segmento della tecnologia laser: la lavorazione di materiali con radiazioni laser nel campo delle lunghezze d'onda visibili.

In molte applicazioni industriali i laser a infrarossi raggiungono risultati eccellenti. Tuttavia, per la lavorazione di metalli non ferrosi, in particolare di rame, la radiazione infrarossa è meno adatta. Una delle ragioni principali è il bassissimo assorbimento della radiazione laser in questa gamma di lunghezze d'onda nei metalli non ferrosi. Di conseguenza, i processi di saldatura spesso si comportano in modo instabile e conseguenti difetti di saldatura nella produzione portano a scarti. Per ottenere un assorbimento elevato, l'uso di lunghezze d'onda corte di 450 nm di luce blu è l'ideale. L'assorbimento molto più elevato consente risultati di saldatura di alta qualità e uniformi nella lavorazione laser del rame. La disponibilità di radiazioni laser blu apre nuove possibilità applicative per la lavorazione laser di metalli non ferrosi come rame o oro, ma anche per l'unione di metalli diversi. Soprattutto nel campo delle energie rigenerative e degli azionamenti alternativi, c'è un nuovo potenziale per l'uso del laser blu nella produzione. Esemplicativo, nella produzione di auto elettriche vengono elaborati circa otto chilogrammi di rame in più rispetto alle automobili con motori a combustione. Un piccolo valore, ma in totale offre un ampio campo di applicazioni per i laser blu. Ad esempio, nella produzione di batterie, parti in rame di dieci micrometri di spessore vengono unite insieme o unite con altri metalli. Ciò è reso possibile per la prima volta grazie all'uso di laser a diodi ad alta potenza con spettro di luce blu.
La produzione di turbine eoliche necessita di una quantità significativamente maggiore di rame. Nelle grandi turbine eoliche offshore vengono utilizzate fino a 30 tonnellate di rame - anche in questo caso, l'uso del laser è concepibile in futuro. Grazie all'elevata qualità della cucitura, il metodo è anche estremamente adatto per applicazioni nell'ingegneria elettrica – in particolare nella produzione di componenti dell'elettronica di potenza, dove i giunti devono essere particolarmente resistenti alla temperatura.

Oltre alle applicazioni elettroniche, la nuova lunghezza d'onda consente al laser blu anche di elaborare dell'oro, creando nuove applicazioni nella produzione di gioielli. Con l'avanzare dello sviluppo tecnico, nel prossimo futuro si prevede l'apertura di numerosi altri campi di applicazione – il che darà inizio alla continuazione della rapida innovazione tecnologica dei laser a diodi ad alta potenza per la produzione industriale nella nuova gamma di lunghezze d'onda.