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Pulizia laser

Una superficie pulita e uniforme: questo è il presupposto basilare per giunti saldati e incollati riusciti e duraturi. Però spesso i componenti, prima della giunzione, sono sporchi, ossidati o rivestiti con strati protettivi. Ma interviene il laser a porre rimedio: l'utensile senza contatto rimuove dai componenti sporco, strati ossidati e funzionali in pochi secondi. Ed esattamente soltanto nei punti in cui deve essere effettuata la giunzione, ad esempio, oppure dove non è più necessario lo strato funzionale. Funziona così: impulsi ad alte potenze di picco fanno evaporare gli strati sottilissimi, senza intaccare il componente. I processi successivi, ad esempio la giunzione, si svolgono con maggiore omogeneità e rapidità e sono assolutamente riproducibili. Le giunzioni sono pulite e durano più a lungo. La preparazione delle giunzioni con luce può inoltre essere integrata direttamente nella produzione in serie industriale,; infatti è possibile trasmettere i dati con semplicità tramite interfacce.

I vantaggi della pulizia laser

Nessun danneggiamento del materiale

Mentre con procedimenti alternativi alla pulizia a laser, ad esempio la sabbiatura, la superficie del componente può subire danni, il laser lavora senza contatto e non lascia residui.

Precisione e riproducibilità

Il laser permette l'asportazione controllata e con precisione micrometrica di strati funzionali: semplicemente riproducibile.

Conveniente e pulito

Nella pulizia con il laser, non servono ulteriori abrasivi o detergenti, il cui smaltimento è impegnativo e costoso. Gli strati asportati vengono aspirati direttamente.

Elevate velocità di lavorazione

Rispetto a procedimenti di pulizia alternativi, il laser convince per l'elevata resa e i tempi di ciclo veloci.

Non abrasivi

Funzionamento della pulizia con il laser

Schema applicativo della pulizia laser

Per la pulizia di superfici con il laser si utilizzano sia laser di marcatura sia laser a impulsi corti o ultracorti.
La modalità è sempre la stessa:

  • il raggio laser focalizzato elimina impulso dopo impulso le impurità e gli strati ossidati o funzionali che interferiscono con il processo di giunzione.
  • Il laser fa evaporare gli strati indesiderati con potenze di picco impulso molto alte, senza contatto e preservando al massimo il materiale.
  • Rispetto ai laser a CO2, che durante la pulizia lasciano comunque uno strato sottile (ad es. 5 µm di vernice), i laser allo stato solido lavorano le superfici con maggior precisione. La superficie del pezzo non subisce alcun influsso termico ad opera degli impulsi laser, così si evitano deformazioni o danni e alterazioni del materiale.
  • Il materiale asportato può essere aspirato in modo semplice e diretto mediante un sistema di aspirazione opzionale integrato nel rispettivo impianto.
  • Impostandone in modo mirato i parametri, il laser è in grado inoltre di strutturare la superficie del componente, in modo da ottenere una migliore adesione sui punti incollati e giunzioni ad accoppiamento rigido e anche ad accoppiamento geometrico; permette inoltre l'applicazione di marcature sui componenti (ad es. codici per la tracciabilità).

Pulizia del giunto di saldatura con la TruMark Station 7000 con robot integrato

Preparazione ottimale di superfici adesive tramite la pulizia a laser e la strutturazione laser

Pulizia a laser e sverniciatura laser

Casi tipici di applicazione per la pulizia a laser

Taglio laser di componenti in CFK
Componenti in CFK

Nel caso dei materiali compositi in fibra, come il CFK, la preparazione della giunzione non deve danneggiare le fibre di carbonio sensibili. Regolandone con precisione gli impulsi, il laser a impulsi brevi della Serie TruMicro attiva la superficie esattamente sul punto necessario e la pulisce con una sola operazione.

Pulizia di tripodi flangiati con il laser

Per preparare la saldatura, con il laser di marcatura si eliminano dai tripodi flangiati gli strati di ruggine, olio o fosfato. Rispetto a procedimenti alternativi, il laser si contraddistingue per la resa veloce e una pulizia senza contatto ed esente da usura.

Pulizia a laser di stampi

Rispetto al ghiaccio secco, ai prodotti chimici o alle spazzole, il laser pulisce gli stampi, come le piastre per wafer industriali, con livelli più alti di precisione, rispetto dell'ambiente, sicurezza di processo ed efficienza energetica.

Trattamento superficiale con il laser One-Box
Preparazione della giunzioni in ingranaggi conici

Per migliorare il processo di saldatura e lasciare meno spruzzi e pori, i laser rimuovono in modo mirato lo strato di fosfato dagli ingranaggi conici. I tempi di ciclo in questo caso molto brevi: un ingranaggio conico, ad esempio, viene pulito dal laser a impulsi brevi in meno di 10 secondi. Il processo di saldatura si svolge così con maggiore omogeneità e rapidità e in modo assolutamente riproducibile.

Laser cleaning with the laser
Pulizia a laser di uno stampo fuso per pneumatici

I laser a nanosecondi ad alte prestazioni della TruMicro Serie 7000 sono basati sulla tecnologia laser a disco e combinano impulsi brevi con elevate energie d'impulso anche ad alte frequenze. Così è possibile asportare strati e impurità alla massima velocità e ridurre i tempi di ciclo. Variando la frequenza di ripetizione, ma mantenendo inalterata la durata degli impulsi, è inoltre possibile ottimizzare i processi.

Questi laser sono idonei per la pulizia a laser

Alle TRUMPF TruMark Beschriftungslaser auf eine Blick
Serie TruMark

I laser di marcatura della serie TruMark lavorano efficacemente come pulitori e utensili di strutturazione. Grazie alle diverse lunghezze d'onda e all'elevata potenza di picco impulso, è possibile utilizzarli con flessibilità per numerosi materiali. Se per la preparazione della giunzione si utilizza un laser di marcatura, sul componente può essere applicato anche un codice a matrice di dati o un numero di serie. Quindi, l'impiego di un laser di marcatura assicura pulizia e tracciabilità in un unico passaggio.

Serie TruMicro

Per la conformazione del fascio e la frequenza di ripetizione, i laser a impulsi brevi e ultrabrevi della serie TruMicro sono idonei in particolare per l'asportazione su ampia superficie di strati molto sottili. Il principio di funzionamento dei laser a impulsi brevi ad alte prestazioni permette di mantenere la durata degli impulsi uniforme sull'intero intervallo della frequenza di ripetizione. In questo modo è possibile adattare l'energia e la frequenza degli impulsi del laser utilizzato alla forma del fascio ottimizzata. Le stazioni laser permettono di installare i laser della serie TruMicro in modo semplice a monte delle linee di lavorazione esistenti. I cavi in fibra ottica permettono il semplice collegamento con più sistemi ottici. Occorre quindi montare una sola sorgente del raggio. Se in un'azienda oltre al laser TruMicro vengono impiegate anche altre sorgenti del raggio, queste possono essere comandate unitariamente con il software di comando TruControl di TRUMPF.

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