A tecnologia laser está pronta para soldar vidro em escala industrial

Um novo sistema laser de femtosegundo desenvolvido pela Trumpf facilita o processo de solda de vidro com economia e alta qualidade, sem a necessidade de nenhum material adicional.

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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