Лазерная гравировка металла для снижения воздействия на окружающую среду

ИноСМИ, Лазерные технологии 06.03.2020 , by Press Комментарии отключены

Используя новые технологии фотоники, группа европейских ученых в настоящее время разрабатывает сверхскоростную лазерную систему «точечная матрица» (dot matrix) мощностью 1 кВт, которая может гравировать оптимизированные по обтеканию потоком металлические или пластиковые поверхности, способные имитировать невероятно эффективную кожу акул.

Вытравливая крошечные «остроконечные» структуры на листовом металле или пластике, новая лазерная система может создавать шероховатую поверхность на микроскопическом уровне. Эта неравномерная топография может снизить сопротивление или препятствовать росту бактерий, водорослей или даже ракушек.

Плоть акулы, покрытая миллионами микроскопических зубчиков — или крошечных выступающих чешуек — уменьшает сопротивление, чтобы сделать ее очень эффективным пловцом.

Точно так же гравированные металлические или пластиковые поверхности могут обладать «противообрастающими» свойствами, которые препятствуют попаданию загрязняющих веществ или микроорганизмов.

Ученые, стоящие за лазерным проектом стоимостью 4,7 млн. Евро, финансируемым Photonics PPP, надеются, что специально разработанные конструкции на стальных корпусах судов помогут снизить расход топлива и заменить для судов токсичные лаки и краски, вредные для окружающей среды.

Д-р Йоханнес Фингер, координатор проекта MultiFlex, сказал: «Изготовленные лазером поверхностные структуры могут снизить трение и предотвратить рост растений и водорослей. Это может значительно сократить расходы на ремонт, техническое обслуживание, выбросы CO2 и расходы на топливо, одновременно предоставляя альтернативу вредным покрытиям, токсичным для окружающей среды ».

Лазеры с ультракороткими импульсами (USP) могут удалять любые материалы, не повреждая их. Поверхности, отгравированные с помощью USP, гладкие в микронном масштабе и идеально подходят для многих отраслей промышленности, где необходимо обрабатывать твердые материалы с высочайшей точностью.

Матричный лазер

Материал, разработанный в рамках проекта MultiFlex, структурирован первым в мире лазером с точечной матрицей (dot matrix).

Так же, как в старомодном точечно-матричном принтере используется движущаяся головка, печатающая построчно, лазер посылает сверхбыстрые импульсы концентрированной энергии для абляции — или резки — материалов, с которыми, как известно, трудно работать.

Напоминая гигантскую шахматную доску, система разбивает один луч на сетку из 64 «лучей», где каждый луч можно включать, выключать, позиционировать и индивидуально «настраивать».

Больше приложений

Хотя лазеры представляют собой впечатляющий прорыв в технологии обработки поверхности, ультрабыстрый лазер имеет несколько более широких областей применения:

Изготовление инструментов и пресс-форм.

Благодаря повышенной производительности MultiFlex делает многие приложения USP для изготовления пресс-форм и инструментов, например, для изготовления вентиляционных отверстий или микрорезонаторов, и делает текстуры на поверхностях свободной формы более рентабельными. Применение инструмента и пресс-формы — это первая область, где технология будет проверена.

Автомобилестроение. Обеспечивая высокую производительность для технологии обработки поверхности USP, MultiFlex решает задачи микроструктурирования для внутреннего освещения, комбинаций приборов и эстетических и тактильных структур.

Электроника

Увеличение распространения сверхбыстрой обработки в электронике повысит производительность и надежность сложных высокопроизводительных электронных компонентов. Сверхбыстрое лазерное изготовление сквозных отверстий и технической керамики для высокопроизводительной электроники будет значительно улучшено.

Печать и тиснение

Благодаря более экономичной и быстрой производственной линии система MultiFlex имеет потенциал для значительного увеличения электронной печати, точного тиснения микроструктур и эффективности изготовления высокоточных инструментов.

Консорциум состоит из исследовательского института Fraunhofer ILT и кафедры технологии оптических систем RWTH Aachen University из Германии, а также Amplitude Systèmes, LASEA France, AA OptoElectronic из Франции и LASEA из Бельгии в качестве партнеров по промышленным исследованиям и разработкам.

Трехлетний проект MultiFlex поддерживается Европейской комиссией в рамках программы ICT-04-2018 и получил грант в размере 4,7 млн евро в рамках государственно-частного партнерства Photonics.

Источник: https://www.novuslight.com/laser-engraved-metal-to-reduce-environmental-impact_N10060.html