45 LASER lâminas metálicas com orifícios da ordem dos micrómetros podem filtrar eficazmente os microplásticos das águas residuais. Estes três exemplos demonstram muito bem que é necessário fazer muitos orifícios em domínios muito diferentes. A construção de turbinas, a produção de papel ou a reciclagem de plásticos são áreas com grande potencial. COMO SE PERFURA COM O LASER? O laser é utilizado na indústria desde há várias décadas e as aplicações do mesmo são muito diversas. Para além da marcação, da soldadura e do corte, o laser também é habitualmente utilizado para a perfuração. De um ponto de vista científico, a perfuração a laser é um processo de corte térmico sem fresagem. A imagem 1 mostra quatro formas diferentes de criar orifícios com um laser. O equilíbrio entre alta velocidade e alta precisão desempenha um papel crucial na seleção. Obviamente, a forma mais rápida é ‘disparar’ os orifícios através domaterial com impulsos únicos. A perfuração helicoidal é a que demora mais tempo e, inclusivamente, costuma até exigir sistemas óticos especiais, mas em contrapartida proporciona uma grande precisão. A perfuração por percussão consiste em colocar vários impulsos no mesmo ponto para fazer um orifício com laser através do material. A trepanação é quando se recorta o orifício traçando o contorno do mesmo após se ter criado inicialmente um orifício mais pequeno. Naturalmente, a precisão do orifício e a suavidade das paredes do mesmo também dependem do material e do tipo de radiação laser. Por exemplo, como o cobre absorve muito melhor a radiação verde e azul do que a infravermelha comum, o processamento deste é melhor com este tipo de laser. A duração e a energia do impulso também influenciam o resultado, e é neste aspeto que os lasers de impulso ultracurto (USP) se tornam algo muito especial: Estes aplicam a energia do laser num tempo extremamente curto, convertendo o material em plasma quase instantaneamente. Como resultado, os lasers USP podem processar praticamente qualquer material, proporcionam uma excelente qualidade de superfície, mas também necessitam da maior quantidade de tempo para criar o orifício. Há anos que o Fraunhofer ILT pesquisa e otimiza todos estes processos. Este trabalho deu lugar a processos de perfuração altamente produtivos que podem produzir dezenas a centenas de orifícios por segundo. O grande desafio neste caso eramanter as baixas tolerâncias dos diâmetros dos orifícios e uma elevada qualidade da superfície, inclusivamente com uma elevada produtividade (taxa de perfuração). Para isso, o instituto utiliza o conhecido processo de perfuração de um único impulso “em tempo real” (OTF), bem como um processo de perfuração por percussão OTF desenvolvido no Fraunhofer ILT. Os diferentes processos de perfuração a laser podem ser classificados em função da precisão e da velocidade de perfuração. Fraunhofer ILT, Aachen, Alemanha. Vista dos microfuros com luz transmitida (esquerda) e secção longitudinal dos mesmos (direita). Fraunhofer ILT, Aachen, Alemanha.
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