Лазерный мир

В этом месяце начался совместный проект Horizon 2020, в рамках которого будет разработан новый метод текстурирования поверхности с использованием ультракоротких импульсных лазеров для получения супер гидрофобных полимерных и металлических материалов.

Материалы предоставят решения для различных партнеров по проекту, в том числе тех ,которые связаны с автомобильными, бытовыми и потребительскими товарами.

Используя принципы обработки поверхности, проект «Прометей», финансируемый в объеме 6,4 млн. Евро и координируемый Европейской федерацией сварщиков (EWF), и ожидаемый к завершению в 2021 году, направлен на расширение функциональных возможностей поверхностей металлических и полимерных материалов с помощью лазерного текстурирования поверхности. Уменьшая трение, текстурирование поверхности лазером сделает материалы супер гидрофобными, что сделает их способными отталкивать воду.

Одно из предложенных применений текстурированных материалов — для переднего бампера транспортных средств, с приданными гидрофобными свойствами, облегчающими его очистку. Другое возможное применение предназначено для партнера по проекту Johnson and Johnson, который надеется, что проект предоставит метод снижения потерь своих продуктов, поскольку текстурированная поверхность с антипригарным покрытием или поверхность с низким уровнем прилипания на внутренней стороне контейнеров позволит большему количеству продукта вылиться для использования. Это приложение также будет иметь очевидные преимущества для переработки контейнеров.

В других местах используются гидрофобные характеристики для снижения энергии, необходимой для сушки нагревательного элемента на посудомоечных машинах, и уменьшения трения для цилиндров и поршней двигателя.

Рис. Партнеры проектного консорциума. Prometheus.

В новом методе лазерного текстурирования будут использоваться лазеры ультракоротких импульсов (USP), разработанные Powerlase, с длительностью импульсов в диапазоне от 700 пс до 10 нс, средней мощностью более 1 кВт и частотой повторения, превышающей 500 Гц. Кроме того, будет использован метод прямого лазерного интерференционного микроструктурирования (DLIP) от Fraunhofer IWS, в дополнение к новой технологии с преобразованием M2 и формы пучка, основанной на дифракционной оптике от Holo-Or. Процессы текстурирования будут контролироваться и управляться через системы, предоставляемые Visum.

Основное преимущество, делающее материалы гидрофобными с использованием текстурирования, а не покрытия, состоит в том, что текстурирование предлагает более долговечное и устойчивое решение с более высокой скоростью и более низкой стоимостью. Целевое значение скорости текстурирования 2-5 м²/мин для ряда материалов и геометрий позволит текстурирование поверхности лазером стать жизнеспособной технологией для крупномасштабных и массовых промышленных применений. Высокое разрешение до 1 мкм будет производиться с минимальным тепловым воздействием на заготовки.

Партнерами проекта Prometheus являются: TWI, EWF, Powerlase, Holo / Or, Visum, Arcelik, Maier, Centro Ricerche Fiat, Manufacturing Technology Centre (MTC), Photonics Bretagne, Prima Power, Jonson & Johnson, Fraunhofer IWS и Aimen Centro Tecnologico.

Источник: https://www.lasersystemseurope.com/news/horizon-2020-project-develop-super-hydrophobic-materials-using-usp-lasers