MICROLAVORAZIONI LASER

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1 LASER E PRODUZIONE: CARATTERISTICHE, APPLICAZIONI E TENDENZE FUTURE MICROLAVORAZIONI LASER Dr. Antonio Raspa - Bimu

2 Presentazione dell Azienda è un leader mondiale nella progettazione, costruzione e vendita di sorgenti e sistemi laser per lavorazioni. Sede principale in Plymouth, Michigan, USA Fatturato: FY 2007: $479.7 million (@ ) Personale: 1,600 persone nel mondo Più di 3000 clienti nel mondo Base installata: > 28,000 unità Microlavorazioni laser - BIMU No. 2

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4 Tipologie di Sorgenti Rofin CO 2 Gas s Marcatura Taglio Saldatura Foratura 100-8,000 Watt µm Solid-State s Marcatura Taglio Saldatura 3-4,000 Watt µm Diode s Soldering Saldatura Tempra Diffusion-cooled lasers Rod lasers (lamp/diode-pumped) Disc lasers Cross-flow lasers Fiber lasers 30-3,600 Watt µm Diode stack Combined power Microlavorazioni laser - BIMU No. 4

5 Gamma di prodotti CO 2 Sources Diode s Sealed-Off s W Diffusion-Cooled CO 2 s 1,000 8,000 W StarShape Diode s Up to 3,600 W CO 2 Systems Remote Welding System Profile Welding System Perforation System CO 2 Marking System Multiscan Marker Microlavorazioni laser - BIMU No. 5

6 Gamma di prodotti Solid-State Sources Diode-pumped s 1,000 4,000 W Disc s 750 3,000 W Q-switched s Fiber s W (product launch in 2008) StarPulse s StarCut s End-pumped Markers Solid-State Systems Stent Cutting System Deposit Welding System Manual Welder High Precision Marker Manual Workstation Label Marker Desktop Marker Microlavorazioni laser - BIMU No. 6

7 Rofin: competenza applicativa ad ampio spettro Automotive Macchine utensili Semicon & Elettron. Medicale Taglio Saldatura Marcatura Car bodies Car doors Day & Night cockpit design Thick sheet metals Saw blades Gear parts Lead frames Batteries Accumulators Stents Glass melting Pacemakers Altro Brazing of automotive parts Mold repair Soldering of transformers Perforating of plaster foils Microlavorazioni laser - BIMU No. 7

8 Rofin: competenza applicativa ad ampio spettro Gioielleria Fotovoltaico Beni di consumo Altro Taglio Saldatura Marcatura Brooches Jewel settings Rings Solar cells Paper Die boards N/A Soldering Kitchen sinks Aircraft stringers Solar cells Denim Ear tags Altro Structuring of surfaces Micro structuring Perforation for easy opening Cleaning of railway tracks Microlavorazioni laser - BIMU No. 8

9 Previsioni mercato mondiale sul breve periodo EUR Billio on OPTECH CONSULTING May 2007 Micro Processing Other Macro Processing Marking and Engraving Cutting and Welding Microlavorazioni laser - BIMU No. 9

10 Previsioni mercato mondiale a medio termine Microlavorazioni laser - BIMU No. 10

11 Industria automotive Tier 1 Saldatura albero di trasmissione per attuatori Albero di trasmissione in acciaio inox SW 250 / SW 500, 2 fibre in Energy sharing Microlavorazioni laser - BIMU No. 11

12 Sensoristica industriale Microlavorazioni laser - BIMU No. 12

13 Elettronica di consumo Saldatura Testine R/W per hard-disk driver Saldatura con laser impulsato SW 90 e testa galvo (in alternativa StarFiber 100) Diametro di fascio molto piccolo Altissima ripetibilità e stabilità Alta velocità di saldatura Altissimi volumi di produzione Microlavorazioni laser - BIMU No. 13

14 Elettronica di consumo Saldatura involucro in alluminio per batterie da cellulari Saldatura con laser impulsato da SW500, fibra da 80 metri e testa galvo Alta potenza di picco Ottima qualità di saldatura Alta velocità di saldatura Altissimi volumi di produzione Microlavorazioni laser - BIMU No. 14

15 Elettronica di consumo Rinforzi per involucro in acciaio Ipod Nano Saldatura con laser impulsato SP90, 2 uscite in time-sharing e testa galvo Elevatissima ripetibilità degli impulsi: assenza di segni esterni. Ogni laser serve due robot Ottima qualità di saldatura Altissimi volumi di produzione Ottima affidabilità Microlavorazioni laser - BIMU No. 15

16 Elettronica di consumo Taglio di PCB Fresatura Taglio 20 Sec 12 Sec Microlavorazioni laser - BIMU No Sec

17 Elettronica di consumo Taglio con laser StarDisk 100 Utilizzo di testa galvo Taglio di tastiere per cellulari Ridottissimo apporto termico Alta flessibilità Assenza di gas di taglio Alti volumi di produzione Microlavorazioni laser - BIMU No. 17

18 Elettronica di consumo Foratura su alluminio Foratura con laser StarDisk 100 e testa galvo Spessore alluminio: 0,8 mm Alta velocità: fori/s Beam Entrance 340 µm 800 µm Aluminum plate Exit side Diam. 0,3mm Exit 290 µm Microlavorazioni laser - BIMU No. 18

19 Industria Medicale Taglio di precisione Quando si parla di taglio fine noi intendiamo seriamente spaccare il capello! Taglio su tubo in acciaio con diametro esterno di 1.4 mm e capello umano (Diam. 60µm) Microlavorazioni laser - BIMU No. 19

20 Industria Medicale Taglio di precisione Ottima qualità superficiale StarCut 18 su Acciaio inox Elevatissima precisione +/- 5 µm sul pezzo Minima larghezza di taglio 15/10 µm Assenza di danneggiamenti della parete opposta su tubi con diam.> 0.2 mm Ottima qualità superficiale StarCut Fiber su Nitinol Ridotta HAZ Microlavorazioni laser - BIMU No. 20

21 Industria Medicale Saldatura Saldatura di marker in Oro/Tantalio su stents in Nitinol Sorgenti laser StarFiber 100 oppure StarPulse Saldatura classica per punti Saldatura quasi-cw (shadow-welding) Microlavorazioni laser - BIMU No. 21

22 Mercato fotovoltaico Ablazione Alto potenziale applicativo di tecnologie laser Taglio, foratura, incisione, ablazione e marcatura di semiconduttori e celle solari Microforatura Taglio Isolamento Identificazione Microlavorazioni laser - BIMU No. 22

23 al nanosecondo vs. Corelase X-Lase X-Lase: Fiber-laser al picosecondo Potenza media: 4 MHz (sul pezzo) Energia per impulso: 5µJ max Durata d impulso: 10-30ps Frequenza (base): 1 4 MHz M 2 < 1.5 Impulso al picosecondo Ablazione gentile Assenza delaminazione Assenza scheggiatura Alta qualità del bordo Alta velocita di processo Mo Alta frequenza Al Microlavorazioni laser - BIMU No. 23

24 Applicazioni X-Lase Scribing e drogaggio di film sottili ZnO Al CIS SiN Mo Microlavorazioni laser - BIMU No. 24

25 Applicazioni X-Lase Saldatura Si + vetro Scribing su vetro Low-k grooving Scribing di ITO su polimero Microlavorazioni laser - BIMU No. 25

26 Applicazioni X-Lase Scribing di polimeri conduttivi Scribing di TaO2/Al2O3 (filtri ottici per DWDM) Modifica dell indice di rifrazione nel vetro (guide ottiche integrate ) Microlavorazioni laser - BIMU No. 26

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