Assemblaggio Ottiche

La progettazione ottica rappresenta un processo di fondamentale importanza in qualunque sistema che faccia uso di una sorgente luminosa. Che l’applicazione sia una microlavorazione laser con una sorgente di potenza o che sia, ad esempio, una misura da eseguire attraverso una sorgente di pochi mW, il sistema ottico deve essere opportunamente dimensionato affinché il processo avvenga secondo i requisiti idonei al raggiungimento del risultato richiesto dal cliente.

A valle della progettazione ottica, però, vi è un’attività altrettanto importante e non esente da insidie, quale l’assemblaggio delle ottiche. Se la precedente attività di progettazione opto-meccanica è stata eseguita in modo accurato, il processo di assemblaggio ottiche, opportunamente eseguito, potrà avvenire rispettando i requisiti dell’applicazione. Ci sono diversi parametri da tenere in considerazione:

• tolleranze dimensionali
• verifica ottica del posizionamento
• metodologie di fissaggio dei componenti ottici
• micro-movimentazioni di allineamento
• pulizia

In primis, ciò che un processo di assemblaggio ottiche deve garantire è il rispetto dei risultati definiti nel processo di progettazione ottica. Partendo dall’ovvio requisito che la progettazione ottica sia stata eseguita tenendo in considerazione le inevitabili tolleranze dimensionali dei componenti ottici, il processo di assemblaggio deve garantire che il montaggio avvenga secondo le tolleranze definite. 

Il posizionamento dei componenti, nel caso in cui la tolleranza sia estremamente stretta, può essere svolto con l’ausilio di telecamere ad elevata risoluzione e sistemi di movimentazione triassiale con passi di avanzamento di pochi nm. Processi di montaggio collaudati ed eseguiti quotidianamente dal personale Microla, permettono di posizionare e bloccare i componenti ottici secondo tolleranze fino a 1 µm.

Il fissaggio dei componenti ottici avviene, generalmente, attraverso componenti meccanici definiti anelli di tenuta, che permettono di vincolare opportunamente le ottiche all’interno di un componente meccanico, evitandone una successiva movimentazione anche a seguito di stimoli meccanici esterni. Nei casi in cui l’applicazione richiede una elevata tolleranza di posizionamento, il fissaggio viene invece eseguito attraverso colle specifiche ad elevata precisione. Si utilizzano, comunemente, colle bicomponente che induriscono in 5-24 h con ritiro < 1%, così come colle fotosensibili, che vengono polimerizzate in pochi secondi tramite l’utilizzo di una sorgente luminosa, generalmente nel campo dei raggi ultravioletti.

La pulizia nel montaggio rappresenta un parametro chiave soprattutto nelle applicazioni di potenza, in cui pochi grani di polvere possono determinare il fallimento di un sistema. Anche se il materiale delle lenti è stato accuratamente definito per evitare il danneggiamento a seguito di una loro esposizione ad elevata potenza, infatti, grani di polvere possono assorbire la radiazione laser, arrivando a fondersi e a danneggiare in modo irreparabile la superficie delle ottiche. I tecnici Microla eseguono il processo di montaggio ottiche all’interno di una camera pulita di oltre 100 m2, implementando la strumentistica più adeguata alla corretta manipolazione dei componenti.

Le applicazioni dei sistemi ottici assemblati sono molteplici. Marcatura laser, fabbricazione additiva, saldatura laser, sensoristica ottica sono solo alcuni esempi di applicazioni che richiedono l’accurato montaggio delle ottiche. Affidarsi a professionisti del settore garantisce il raggiungimento del risultato ed evita che l’intero processo di progettazione ottica e di costruzione di componenti opto-meccanici risulti completamente vanificato a seguito di un errato montaggio.