O novo sistema desenvolvido pela TRUMPF substitui processos convencionais, como a colagem, e representa um grande avanço para a indústria.
O femtosegundo é uma escala de tempo usada para medir fenômenos que acontecem em prazos extraordinariamente rápidos, equivalente a um milionésimo de um bilionésimo de segundo.
A vantagem deste tipo de solda, em comparação aos processos de colagem, é que não há a necessidade de materiais adicionais que sejam susceptíveis à evaporação ou fragilização. Isto reduz custos e aumenta a durabilidade, assim como a estabilidade da costura de solda.
A natureza especial do vidro coloca desafios consideráveis em relação ao tratamento: o vidro é duro e quebradiço, tem menor condutividade térmica do que o metal e tende a rachar quando aquecido de forma desigual devido à tensão interna desenvolvida.
Sistemas de laser femtosegundo podem impedir que isto aconteça.
“O sistema de laser deve permitir a programação variável de pausas e pulsos”, explica Elke Kaiser, engenheiro de aplicações da TRUMPF.
O vidro é permeável à luz com comprimentos de onda que vão de ultravioleta até próximo do infravermelho. A absorção ocorre somente quando as densidades de energia são muito altas, facilitando o processamento dentro do vidro.
A maior densidade encontra-se profundamente na parte inferior do vidro, chamada ponto focal. A energia de vários milhares de pulsos de raios laser provoca uma poça de fusão que é empurrada para cima em apenas alguns milissegundos.
O gerenciamento térmico hábil e uma ótima relação de pulsos e pausas evitam que o vidro rache.
Tampas protetoras para cabos de fibra óptica, que até recentemente eram coladas, agora podem ser soldadas a laser com alta qualidade e economia, como a TRUMPF demonstrou em sua própria produção de cabos de fibra óptica.
A resistência da junção das peças de vidro depende principalmente do nível de pulso. A energia do pulso para a luz infravermelha de 1.030 nanômetro precisa de 9 micro joules (NH1).
Atualmente, a TRUMPF está desenvolvendo um sistema laser para a solda de vidro confiável para a produção em massa das tampas de proteção para os cabos de fibra óptica em sua planta de Schramberg.
Elke Kaiser afirma: “O sistema a laser também serve como um sistema piloto para demonstrar aos potenciais utilizadores que os inovadores métodos de laser são confiáveis e estão prontos para implementação no processamento de vidro, oferecendo imensas vantagens”.
Atualmente, a TRUMPF prepara novas aplicações para a solda a laser de vidro para uso em sua própria produção.
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