Il laser a raggi blu che “vola nelle case della gente comune”
Come una sorta di atteggiamento di vita, la realizzazione di gioielli fatti a mano è popolare in Europa e in America da molto tempo. L'impiego dilaser blu per incisione laser, marcatura, e il taglio è un mercato emergente significativo per questo.
Soprattutto dopo l'epidemia, il tempo trascorso a casa di tutti è aumentato e anche la domanda di beni di consumo domestici è in crescita. All'estero, le persone avrebbero voluto dedicarsi alla creatività pratica, quindi si è sviluppato anche un mercato fai-da-te basato sul laser blu, e ora questa ondata sta colpendo anche la Cina.
In Cina, l'abitudine al fai da te fin dai primi appassionati è penetrata in tutti gli aspetti della vita delle giovani generazioni, dai gioielli fai da te, all'abbigliamento e alla decorazione della casa, per conto dell'estetica e dell'interesse del proprietario.
È stato riferito che il principio dell'incisione, marcatura e taglio laser blu è l'uso dell'alta direzionalità e dell'alta intensità del laser attraverso il sistema ottico per focalizzare il raggio laser sulla parte superiore degli oggetti lavorati, in modo che la superficie del gli oggetti lavorati sono soggetti ad una forte energia termica e la temperatura aumenta notevolmente, tanto che il punto a causa dell'alta temperatura si scioglie o vaporizza rapidamente. Il raggio laser viene quindi utilizzato insieme alla traiettoria della testa laser per realizzare incisioni fai-da-te basate sul laser e altro ancora.
"Nell'incisione laser e in altre applicazioni, il laser blu può essere applicato a un numero molto elevato di materiali, ad esempio a una varietà di metalli, legno o di solito indossiamo tessuti per abiti e vari tipi di regali, sui quali simboli speciali sono incisi, il che farà sembrare questi oggetti più significativi," ha detto Zheng Yunqiang, direttore marketing diEmmaus OSRAM.
Soprattutto rispetto ad altre sorgenti luminose, i laser a luce blu consentono dimensioni ottiche o di sistema più piccole, nonché costi di sistema inferiori. Pertanto l'uso dell'incisione, della marcatura e del taglio laser a luce blu è ideale per il mercato consumer fai-da-te, che richiede costi di sistema più elevati e dimensioni di sistema più elevate.
Il futuro della stampa 3D in metallo è blu
"Naturalmente, man mano che la tecnologia diventerà più matura, i laser blu verranno utilizzati sempre di più nel mercato industriale."
Soprattutto metalloStampa 3D.
È stato riferito che la tecnologia laser blu, attualmente in fase di sviluppo, dovrebbe raggiungere velocità di stampa più elevate, una risoluzione di stampa più elevata e una migliore qualità di stampa nella stampa 3D in metallo.
Questo accade proprio perché le proprietà fisiche di base dei metalli determinano la loro capacità di assorbire la radiazione elettromagnetica, e i metalli importanti in dozzine di applicazioni industriali assorbono la luce blu molto più fortemente della luce infrarossa. Il rame, in particolare, assorbe la luce blu 13 volte di più della luce infrarossa.
La stampa 3D di metalli è, in sostanza, una saldatura continua su piccola scala, dove la polvere metallica è l’equivalente della saldatura. La polvere metallica assorbe l'energia del laser e si scioglie, collegandola al materiale adiacente. La stampa laser 3D è interessante perché i laser sono particolarmente adatti per una serie di applicazioni: la loro capacità di fornire energia in modo flessibile e senza contatto in posizioni precise.
I metalli altamente riflettenti come rame, oro e leghe di alluminio pongono 2 sfide per la stampa 3D laser a infrarossi:
Uno, quando si fondono polveri metalliche con un laser a infrarossi ad alta intensità, le particelle di polvere più piccole vengono vaporizzate in grandi quantità, il che richiede una rideposizione controllata delle particelle vaporizzate;
In secondo luogo, se si utilizza un laser ad anello, viene sprecata molta energia nel preriscaldare la polvere prima dell'applicazione del laser.
Poiché i laser a luce blu vengono assorbiti dalla maggior parte dei metalli, richiedono meno energia per ottenere un pool di fusione controllato e ridurre al minimo la vaporizzazione. Di conseguenza, la stampa 3D laser a luce blu può stampare parti metalliche più dense con densità di energia inferiori rispetto ai laser a infrarossi.
Proprio l’anno scorso, il produttore di stampanti 3D Essentium e lo specialista di laser industriale NUBURU hanno annunciato una partnership per sviluppare una nuova stampante 3D in metallo basata su laser blu, e le prime consegne sono state effettuate nel giugno di quest’anno. Il nuovo dispositivo è progettato per consentire la produzione ad alta risoluzione e ad alta produttività di parti metalliche di livello industriale e sarà sviluppato nell’ambito di un accordo “pluriennale e multimilionario”. Secondo i partner, il sistema sarà adatto a una varietà di settori chiave, tra cui quello automobilistico, aerospaziale e della difesa.
Innovazione e scoperte
Nel 2017 è stato rilasciato il primo laser blu di rilevanza industriale. Ben presto si dimostrò particolarmente adatto alla lavorazione dei materiali.
La continua crescita della densità di potenza ottenibile dai laser a luce blu ha portato a una corrispondente crescita nella gamma di applicazioni che possono gestire, e queste gamme si sono espanse dall'elettronica di consumo alla produzione di batterie, al trasporto elettronico e oltre. ciascuno di questi spazi applicativi sfrutta le proprietà fisiche fondamentali della luce blu e le caratteristiche di progettazione del laser per raggiungere livelli di produttività senza precedenti.
Nel complesso, l’adozione dei laser a luce blu è guidata da 2 caratteristiche chiave: le proprietà fisiche fondamentali di assorbimento e la progettazione dei laser che forniscono densità di potenza elevate.
La crescente attenzione all’energia pulita sta guidando la produzione di batterie agli ioni di litio per lo stoccaggio di energia portatile ad alta densità.
La lavorazione industriale del materiale metallico rame è particolarmente importante per rendere le batterie agli ioni di litio completamente accessibili. Tuttavia, tutti i buoni materiali conduttivi trasferiscono anche il calore, il che, insieme all’elevata riflettività del rame, rende difficile fornire energia sufficiente per dissolvere il rame in modo controllato.
Sono sfide come queste che fanno risaltare il laser blu nelle applicazioni di lavorazione dei materiali industriali.
Dalla loro introduzione nel 2017, anche le specifiche dei laser industriali a luce blu sono migliorate rapidamente, con parametri chiave come la potenza e la luminosità del laser in rapido aumento per espandere la loro gamma di applicazioni. I primi laser a luce blu venivano utilizzati principalmente nella produzione di batterie e numerosi progressi tecnologici hanno consentito di integrare i laser a luce blu con sistemi di scansione industrializzati per migliorare la qualità e l’efficienza dell’elaborazione laser, potenziando così le applicazioni dell’elettronica di consumo. Queste applicazioni, a loro volta, hanno favorito lo sviluppo di processi di giunzione per componenti di veicoli elettrici e il loro utilizzo in applicazioni aerospaziali e mediche.
In qualità di fornitore leader di soluzioni ottiche nel settore, Emmaus OSRAM ha svolto un ruolo "fondatore" e "guida" nello sviluppo del laser blu. "Prendendo come esempio il laser blu ad alta potenza, abbiamo lanciato due pacchetti (TO56 e TO90) di prodotti laser blu (come mostrato nell'immagine sopra), con potenza ottica compresa tra 2 W e 5 W, tutti pacchetti sigillati ermeticamente con il più alto livello di affidabilità del settore", ha introdotto Zheng Yunqiang.
Il package TO56, PLPT5 447KA, è la scelta ottimale per i prodotti di media potenza. Ha un'apertura di emissione della luce molto piccola di soli 15μm, che fornisce prestazioni del fascio di prima classe ed è ideale per applicazioni che richiedono accoppiamento a guide d'onda ottiche, fibre ottiche o elevata densità di potenza ottica.
Il package TO90, PLPT9 450LB_E, è un prodotto ad alta densità di potenza ottica con una potenza ottica massima fino a 5 W, che fornisce la migliore resistenza termica e prestazioni, inclusa la protezione ESD, ed è adatto per applicazioni industriali (non automobilistiche) con elevata densità di potenza ottica.
Nel frattempo, la collaborazione tra Emmaus OSRAM e le parti a monte e a valle della filiera non si è mai interrotta.
Lo scorso dicembre, Convergent Photonics, produttore di moduli laser, ha sviluppato i suoi ultimi moduli laser basati sui nuovi diodi laser blu da 445 nm di Emmaus OSRAM in pacchetti CoS, che sono ideali per applicazioni industriali ad alta potenza e applicazioni mediche di media potenza.
All'inizio di gennaio di quest'anno, Crytur, produttore leader a livello mondiale di soluzioni e dispositivi ottici, ha annunciato che il suo ultimo modulo laser MonaLIGHT è basato sul diodo laser blu PLPT9 450LB_E di Emmaus Osram.
Si dice che il modulo sia in grado di fornire intensità di luce di picco irraggiungibili con la tecnologia LED fino a 7,000cd, con un'efficienza di conversione elettro-ottica di almeno 80 lm/W con un flusso luminoso di 1.100 lm.
Tale cooperazione e innovazione si stanno espandendo insieme al panorama applicativo del laser blu.
