Лазерный мир

Технологические процессы Roll-to-Roll (с вала- на вал) используются в быстром, экономичном производстве электронных деталей и уже давно применяются в электротехнической, микротехнологической и солнечной индустрии . Традиционные и другие производственные процессы на основе лазера уже давно были включены в производство рулонных валков, но попытки интегрировать операции прямого структурирования, проводимые с использованием импульсных лазеров, до сих пор не имели большого успеха. До сих пор эти процессы потерпели неудачу из-за неадекватной частоты повторения и низкой энергии импульса, а также отсутствия скорости и точности отклонения луча.

Признавая это, Институт технологий производства Фраунгофера (IPT, Аахен, Германия) сотрудничает с Институтом окружающей среды, безопасности и энергетики Фраунгофера (UMSICHT, Оберхаузен, Германия) и партнерами из отрасли, чтобы разработать модуль, способный к прямому лазерному микроструктурированию в процессе «ролл-ролл». Цель проекта, получившего название PoLaRoll, — создать металлическую фольгу, подобную ситу, которая будет служить демонстратором, который будет использоваться для защиты стеклянных фасадов от воздействия солнца. Их особая геометрия снижает воздействие солнечной радиации, тем самым уменьшая количество энергии, требуемой для охлаждения и вентиляции здания.

В этом проекте Fraunhofer IPT отвечает за разработку процесса лазерного структурирования, а также за измерительную и системную инженерию. Кроме того, промышленные партнеры уточнят два ключевых компонента: фемтосекундный лазер с высокой выходной мощностью, сочетающийся с чрезвычайно высокой частотой повторения импульсов и инновационной системой двойного полигонального сканера, цель которой — обеспечить быстрое и точное отклонение пучка. Fraunhofer UMSICHT разрабатывает новое, не содержащее хроматов, экологически совместимое покрытие, которое будет отверждено посредством УФ-литографии. В конечном итоге можно будет одновременно структурировать обе стороны металлической фольги с помощью лазера.

Лазерное структурирование металлической фольги. (Фото: Fraunhofer IPT)

В настоящее время Fraunhofer IPT разрабатывает встроенную измерительную систему для многоугольного сканера, которая позволяет измерять удаление покрытия с помощью фемтосекундного лазера и любые ошибки обработки в измеряемом материале в реальном времени вместе с формой и положением микроструктур. Они также разработают системное решение, которое позволит осуществлять высокоскоростную синхронизацию лазерного источника и многоугольного сканера, позволяя, например, разделять пучок, и перемещаться в обоих направлениях.

Предполагается, что новый модуль с фемтосекундным лазером и системой многоугольного сканера будет интегрирован в цепочку процессов «ролл-ролл», чтобы объединить новые междисциплинарные разработки в промышленности и исследованиях. Они, в свою очередь, будут интегрированы в высокоскоростную операцию структурирования с использованием импульсного лазера для достижения эффективного, экологически совместимого промышленного крупномасштабного производства.

Программа Horizon 2020 предоставит 3,5 млн. Евро (около 4 млн. Долл. США) для финансирования проекта с октября 2016 года по сентябрь 2019 года. Ожидается, что общая стоимость составит примерно 4,4 млн. Евро (около 5 млн. Долл. США).

Партнерами-партнерами являются Amplitude Systèmes (Франция), D’Appolonia (Италия), Laser Engineering Applications (Бельгия), LUNOVU Integrated Laser Solutions (Германия), Micrometal (Германия) и Next Scan Technology (Бельгия).

Источник:

http://www.industrial-lasers.com/articles/2017/07/project-to-develop-laser-structuring-process-for-metal-foil-manufacturing.html