Lasers Industriais Power Up

Oct 14, 2023

Enquanto os avanços mais exóticos em lasers industriais tendem a ganhar as manchetes, os fabricantes de pequeno e médio porte continuam a aproveitar os benefícios de economia de tempo e mão-de-obra de sistemas de corte, soldagem e marcação de fornecedores que combinam orientação de processo intensivo com software operacional mais inteligente .

Avanços que incluem a unidade portátil LightWELD 1500 da IPG, sistemas de manufatura aditiva de maior rendimento e lasers de comprimento de onda azul mais robustos receberam muitos elogios este ano. O LightWELD foi um dos três finalistas na categoria de fabricação dos prêmios anuais PRISM apresentados pela SPIE, a sociedade internacional de óptica e fotônica.

Embora os sistemas de corte, soldagem e marcação em larga escala tendam a ser o foco da Engenharia de Manufatura - e não decepcionamos, atualizando você sobre esses sistemas mais adiante neste artigo - vale a pena discutir as "riquezas em nichos" proporcionadas pelo domínio de mais sistemas avançados baseados em fotônica. As lojas que investem no equipamento de ponta certo e passam pelo rigoroso processo de validação do fornecedor obtiveram sucesso, por exemplo, na fabricação de contratos médicos.

Os outros dois finalistas de fabricação do PRISM, Boston Micro Fabrication (BMF) e nLight, Vancouver, Washington, introduziram os avanços da impressão 3D para aumentar a velocidade e a qualidade da produção industrial. O AFX-1000 da nLight "foi desenvolvido para permitir a ampla adoção da fusão a laser em leito de pó... fabricação aditiva de metal para produção em série", de acordo com um comunicado à imprensa. O comunicado afirmou que "o laser de fibra AFX da nLIGHT demonstrou aumentar significativamente as taxas de construção, mantendo excelente qualidade e consistência do material. O AFX alcança esses resultados permitindo que o tamanho e a forma do feixe sejam adaptados em tempo real, inteiramente dentro do laser de fibra e sem o uso de óptica de espaço livre complexa."

A BMF Ultimate ganhou o PRISM 2021 por sua impressora 3D de microprecisão microArch S240 adaptada para produção industrial de curto prazo. O S240 "é construído sobre a tecnologia patenteada de microestereolitografia de projeção da BMF ou PµSL, uma técnica que permite a fotopolimerização rápida de uma camada inteira de polímero líquido usando um flash de luz UV em resolução de microescala", de acordo com um comunicado de imprensa. "A produção superior de peças intrincadas, exatas e replicáveis ​​torna o PµSL ideal para casos de uso de peças finais e prototipagem em uma ampla gama de setores, incluindo fabricação de dispositivos médicos, microfluídica, MEMS, biotecnologia e produtos farmacêuticos, eletrônicos, educação e pesquisa e desenvolvimento."

Para soldar componentes de cobre e alumínio em baterias de íon-lítio – especialmente para veículos elétricos – os lasers azuis ganharam destaque graças aos metais que absorvem o comprimento de onda em taxas maiores do que a luz infravermelha. Nuburu, Centennial, Colorado, indicada ao PRISM em 2017, ganhou novas patentes este ano para suas aplicações de soldagem e impressão 3D.

A soldagem a bateria "é uma área bastante popular para estudos de soldagem a laser", observou Mark Barry, da Prima Power Laserdyne, vice-presidente de vendas e marketing da empresa com sede em Brooklyn Park, Minnesota. Geralmente, o interesse no processamento a laser para peças de precisão menores está crescendo. Um exemplo é o LASERDYNE 811, que foi desenvolvido para aplicações de produção de motores a turbina, mas agora está sendo adquirido por empresas com aplicações na área automotiva.

A fabricação de motores a turbina "sofreu um tremendo golpe durante a pandemia", observou Barry. "Vários programas de motores foram interrompidos. Mas estamos agradavelmente surpresos que em 2021, embora ainda haja incerteza com novos programas de motores, os fornecedores de nível 1 e 2 estão perguntando sobre novos equipamentos."

Mais amplamente, ele concluiu, "o que é interessante agora é o aumento de potenciais clientes e engenheiros com os quais não trabalhamos antes e que estão muito interessados ​​nas possibilidades da junção a laser. Nos últimos dois anos, vimos cada vez mais empresas pensando e implementando projetos de componentes que permitirão que você considere a soldagem a laser. Isso se deve à velocidade do laser, possibilidades de automação e consistência no processamento, e ao simples fato de que a indústria não consegue encontrar soldadores qualificados, então temos que reabrir a porta para considerar o uso de processamento a laser."