O papel crescente do processamento a laser em metais, vidro e muito mais.

Influência do comprimento de onda nos processos tecnológicos a laser

O comprimento de onda do laser influencia significativamente o processo, especialmente para materiais como o aço estrutural. Lasers que emitem nas áreas ultravioleta, visível, infravermelha próxima e infravermelha distante foram analisados ​​quanto à sua densidade de potência crítica para fusão e evaporação (Lazov, Angelov e Teirumnieks, 2019).

Diversas aplicações baseadas em comprimentos de onda

A escolha do comprimento de onda do laser não é arbitrária, mas depende muito das propriedades do material e do resultado desejado. Por exemplo, lasers UV (com comprimentos de onda mais curtos) são excelentes para gravação de precisão e microusinagem, pois podem produzir detalhes mais finos. Isso os torna ideais para as indústrias de semicondutores e microeletrônica. Em contraste, lasers infravermelhos são mais eficientes para o processamento de materiais mais espessos devido à sua maior capacidade de penetração, tornando-os adequados para aplicações industriais pesadas (Majumdar & Manna, 2013). Da mesma forma, lasers verdes, que normalmente operam em um comprimento de onda de 532 nm, encontram seu nicho em aplicações que exigem alta precisão com mínimo impacto térmico. Eles são particularmente eficazes em microeletrônica para tarefas como padronização de circuitos, em aplicações médicas para procedimentos como fotocoagulação e no setor de energias renováveis ​​para a fabricação de células solares. O comprimento de onda único dos lasers verdes também os torna adequados para marcação e gravação de diversos materiais, incluindo plásticos e metais, onde alto contraste e danos mínimos à superfície são desejados. Essa adaptabilidade dos lasers verdes ressalta a importância da seleção do comprimento de onda na tecnologia laser, garantindo resultados ideais para materiais e aplicações específicos.

Olaser verde de 525 nmÉ um tipo específico de tecnologia laser caracterizada por sua emissão de luz verde distinta no comprimento de onda de 525 nanômetros. Lasers verdes nesse comprimento de onda encontram aplicações na fotocoagulação da retina, onde sua alta potência e precisão são benéficas. Eles também são potencialmente úteis no processamento de materiais, particularmente em áreas que exigem processamento preciso e com mínimo impacto térmico..O desenvolvimento de diodos laser verdes em substrato de GaN no plano c para comprimentos de onda mais longos, entre 524 e 532 nm, representa um avanço significativo na tecnologia laser. Esse desenvolvimento é crucial para aplicações que exigem características específicas de comprimento de onda.

Fontes de laser de onda contínua e com bloqueio de modo

Fontes de laser de onda contínua (CW) e quase-CW com bloqueio de modo em vários comprimentos de onda, como infravermelho próximo (NIR) em 1064 nm, verde em 532 nm e ultravioleta (UV) em 355 nm, são consideradas para dopagem a laser em células solares de emissores seletivos. Diferentes comprimentos de onda têm implicações na adaptabilidade de fabricação e na eficiência (Patel et al., 2011).

Lasers de excímero para materiais de banda proibida larga

Os lasers de excímero, que operam em um comprimento de onda UV, são adequados para processar materiais de banda larga, como vidro e polímero reforçado com fibra de carbono (CFRP), oferecendo alta precisão e impacto térmico mínimo (Kobayashi et al., 2017).

Lasers Nd:YAG para aplicações industriais

Os lasers Nd:YAG, com sua adaptabilidade em termos de ajuste de comprimento de onda, são usados ​​em uma ampla gama de aplicações. Sua capacidade de operar tanto em 1064 nm quanto em 532 nm permite flexibilidade no processamento de diferentes materiais. Por exemplo, o comprimento de onda de 1064 nm é ideal para gravação profunda em metais, enquanto o comprimento de onda de 532 nm proporciona gravação de superfície de alta qualidade em plásticos e metais revestidos (Moon et al., 1999).

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Soldagem a laser de fibra de alta potência

Lasers com comprimentos de onda próximos a 1000 nm, que possuem boa qualidade de feixe e alta potência, são usados ​​na soldagem a laser de penetração total para metais. Esses lasers vaporizam e fundem materiais de forma eficiente, produzindo soldas de alta qualidade (Salminen, Piili e Purtonen, 2010).

Integração do processamento a laser com outras tecnologias

A integração do processamento a laser com outras tecnologias de fabricação, como revestimento e fresagem, levou a sistemas de produção mais eficientes e versáteis. Essa integração é particularmente benéfica em indústrias como a de fabricação de ferramentas e matrizes e a de reparo de motores (Nowotny et al., 2010).