Perchè scegliere la microforatura laser?

Il processo di microforatura laser sui materiali è un processo altamente flessibile e fortemente dipendente dalla tipologia di sorgente laser impiegata per tale lavorazione. Il processo di foratura avviene con laser che operano principalmente a regimi pulsati. Nel caso di sorgenti ad impulsi brevi (nanosecondi) l’energia del fascio laser risulta concentrata su uno spot laser molto piccolo e raggiunge valori di irradianza tali per cui il materiale colpito viene riscaldato, fuso e vaporizzato. Esistono diverse modalità di foratura (vedi Figura 1):

• Foratura diretta attraverso uno o più impulsi laser:

Queste tecniche vengono utilizzate per fori con forma esclusivamente circolare e in base all’energia in ingresso e alla posizione del fuoco si ottiene una determinata dimensione del foro.

Generalmente, per una foratura a impulso singolo le energie in gioco sono molto elevate. Per forature più profonde risulta più efficace utilizzare una serie di impulsi relativamente poco energetici aumentando il rapporto tra profondità e inclinazione delle pareti del foro.

• Tecnica di trapanatura convenzionale (trepanning) per ottenere fori di dimensione più grande dei precedenti:

In questo caso è presente un moto relativo tra fascio laser e materiale da processare. Il laser descrive geometrie concentriche asportando selettivamente il materiale.  È quindi possibile ottenere fori con una geometria qualsiasi in quanto la foratura dipende dal percorso descritto dal fascio laser.

I vantaggi della foratura laser sono i seguenti (vedi Figura 2):

• Assenza di contatto tra l’utensile e il pezzo. Non è presente usura e rottura dell’utensile come avviene nelle forature tradizionali. Risulta inoltre ottimo per processi sterili in cui bisogna minimizzare il contatto con il prodotto da lavorare.
• Posizionamento dei fori ad alta precisione sfruttando tecnologie di allineamento ottico e messa a fuoco automatica mediante rilevatori laser.
• Lavorazione di una grande quantità di materiali ad elevata durezza come i ceramici o il diamante.
• Alta flessibilità del processo configurabile per poter processare rapidamente pezzi di altezze differenti e forature matriciali con pattern definiti dal cliente.

Differenti sono le tipologie di applicazioni per le microforature. Alcuni esempi:

• Microfori su probe cards
• Pinholes per applicazioni fotografiche
• Perdite calibrate (leak test)
• Foratura di cateteri per applicazione medicale
• Componenti per iniezione carburanti
• Allineamento di fibre ottiche
• Forature per testine di stampa Ink Jet
• Fuel cells
• Inalatori e nebulizzatori
• Fori calibrati per il controllo del flusso

La microforatura mediante laser può essere eseguita su:

• film polimerici
• materiali plastici
• ceramica
• wafer in silicio
• diamante
• vetro
• PCB/Vetronite(FR4)

Scopri le immagini di lavorazione nella nostra sezione di Microforatura Laser.