Sorgente laser a femtosecondi | Laser ultraveloci | Verde 532 nm, IR 1064 nm

I laser a femtosecondi sono disponibili in diverse lunghezze d'onda come infrarosso, verde e ultravioletto. Tra questi, i laser a infrarossi presentano vantaggi unici in vari campi, poiché possono essere assorbiti selettivamente da materiali o molecole, risultando in una zona di impatto termico quasi assente durante la lavorazione laser in settori quali l'elettronica, la fotonica e la medicina. I laser a femtosecondi sono ampiamente utilizzati nella lavorazione dei materiali, nella chirurgia, nell'elettronica di consumo, nella comunicazione elettronica, nella spettroscopia, nell'aerospaziale, nelle applicazioni di difesa e nella scienza di base.

I laser ultraveloci hanno diverse applicazioni tipiche in ambienti industriali. Ad esempio, la lavorazione del vetro ultrasottile o UTG è ampiamente utilizzata nei display dell'elettronica di consumo e nell'industria dei semiconduttori. Poiché gli smartphone pieghevoli richiedono vetro di alta qualità con migliore trasparenza, flessibilità e peso ridotto, la lavorazione laser ultraveloce è diventata il metodo di lavorazione principale per il vetro elettronico. I laser a femtosecondi hanno un'elevata densità di energia e possono facilmente superare la soglia di danneggiamento del vetro. Inoltre, gli impulsi al femtosecondo sono una modalità di "elaborazione a freddo" che garantisce che il bordo del punto luminoso sia completo, senza interferenze, e raggiunga effetti di frattura estremamente bassi. Durante la lavorazione, può rendere la parete laterale liscia, prevenire bave irregolari ed evitare crepe anomale causate dalla generazione eccessiva di calore.

I laser a femtosecondi sono adatti anche per il taglio di lamine di rame dorate. I fogli di rame sono elementi comunemente utilizzati nell'industria elettronica. I metodi di lavorazione tradizionali utilizzano principalmente la fustellatura, che presenta limitazioni in termini di efficienza, velocità di lavorazione, perdita e precisione di taglio. Quando si utilizza il taglio laser convenzionale, l'effetto termico del bordo rende la lamina di rame facile da deformare e deformare, causando la carbonizzazione del bordo e la denaturazione del materiale. Al contrario, i laser a femtosecondi hanno un’esclusiva modalità di “lavorazione a freddo” che evita l’accumulo termico e protegge la placcatura in oro dalla caduta. I laser a femtosecondi hanno anche un'eccellente qualità del raggio che garantisce la coerenza dell'effetto bordo del materiale lavorato e la planarità di entrambi i lati della strada di taglio e della faccia finale.

Infine, i laser a femtosecondi vengono utilizzati per la lavorazione della ceramica di zirconio. Le ceramiche di zirconio hanno un'eccellente resistenza alle alte temperature e possono essere utilizzate come tubi di riscaldamento a induzione, materiali refrattari ed elementi riscaldanti. Hanno parametri di prestazione elettrica sensibili, elevata tenacità, elevata resistenza alla flessione, elevata resistenza all'usura, eccellenti prestazioni di isolamento e coefficienti di dilatazione termica vicini all'acciaio. Sono utilizzati principalmente in coltelli in ceramica, sensori di ossigeno, substrati termici per celle a combustibile, celle a combustibile a ossido solido, elementi riscaldanti ad alta temperatura e altri campi. Rispetto ai metalli, le ceramiche di zirconio hanno una migliore resistenza all'usura, una superficie liscia, una buona consistenza e nessuna ossidazione. Tuttavia, la tradizionale lavorazione della ceramica in zirconio presenta inevitabilmente una serie di problemi quali scarsa qualità di lavorazione e bassa efficienza. L'elaborazione laser a femtosecondi può risolvere questi problemi in modo più preciso ed efficiente perché gli impulsi a femtosecondi hanno un'elevata densità di energia che può raggiungere la modalità di elaborazione a freddo. L'elevata precisione del laser a femtosecondi e il basso danneggiamento dei materiali lo rendono ideale per il taglio di ceramiche di zirconio con elevata efficienza e precisione.

In sintesi, le sorgenti laser a femtosecondi o laser ultraveloci sono strumenti essenziali in vari campi industriali grazie ai loro vantaggi unici nella lavorazione dei materiali con elevata precisione ed efficienza. Sono adatti per la lavorazione del vetro ultrasottile, il taglio di lamine di rame placcate oro, la lavorazione della ceramica all'ossido di zirconio e altre applicazioni in cui i metodi tradizionali presentano limitazioni.