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Applicazioni fotoniche

Fornisce servizi alle imprese nell'ambito dell'innovazione e dello sviluppo tecnologico dei sistemi di produzione e dei processi che utilizzano sorgenti laser.

Il servizio è sviluppato tramite la pianificazione di campagne di prove sperimentali e tramite tecniche di simulazione numerica svolte presso le aziende committente o presso i laboratori del CIRI. Il team si avvale di competenze acquisite in processi quali: saldatura, microsaldatura, saldatura ibrida laser-arco, saldatura di materiali dissimili, trattamento superficiale, taglio, microtaglio, marcatura, engraving, laser cleaning e laser edging.

Le sorgenti LASER sono, oggi, ampiamente utilizzate in numerose applicazioni industriali, quali: il taglio, la saldatura e i trattamenti termici. Recentemente, l’introduzione di nuove sorgenti laser impulsate caratterizzate da durate dell’impulso brevi e ultrabrevi ha permesso di trovare nuovi campi di applicazione: la marcatura, l’ablazione selettiva e l’engraving su materiali metallici (anche cromati, anodizzati e difficilmente lavorabili con le tecnologie convenzionali), ceramici, plastiche, gomme, materiali naturali (legno, cuoio e pelle conciata) e materiali compositi.

I vantaggi offerti dalla tecnologia laser rispetto a quelle tradizionalmente usate per queste lavorazioni sono indubbi: elevatissima qualità di lavorazione associate a ottimi livelli di velocità, accuratezza e ripetibilità, flessibilità, minimo impatto ambientale. Altri punti di forza di queste tecnologie in rapido sviluppo sono:

  • la lavorazione senza contatto elimina l’usura degli utensili e i relativi costi;
  • la integrabilità delle sorgenti in linee di produzione già esistenti assieme ai bassi costi di manutenzione (le sorgenti moderne garantiscono tempi di funzionamento senza manutenzione superiori alle 200000 ore) e ai ridotti consumi energetici (le sorgenti laser in fibra raggiungono rendimenti superiori al 50%).

Tuttavia, poiché la competitività del processo è subordinata al tipo di sorgente LASER in funzione del materiale lavorato, ciascuna applicazione dovrà essere preceduta da un’indagine preliminare che miri all’ottimizzazione del processo.

In tale ottica, il gruppo di ricerca CIRI MAM - Materiali e Applicazioni Fotoniche si propone di fornire servizi alle aziende nell'ambito dell'innovazione e dello sviluppo tecnologico dei sistemi di fabbricazione e produzione che utilizzano sorgenti LASER.

Grazie all’esperienza acquisita da collaborazioni con aziende in molteplici settori industriali (industria conciaria, tessile, aeronautico, del mobile, orafa, …), il team è in grado di fornire servizi alle aziende quali ideazione e sviluppo di processi laser innovativi, caratterizzazione ed ottimizzazione di processi laser già esistenti, studi di fattibilità per applicazioni laser su materiali tradizionali ed innovativi.

I processi laser di maggior interesse sono: saldatura e microsaldatura, saldatura ibrida laser-arco, saldatura di materiali dissimili e plastica-metallo, trattamento superficiale (Shock Peening, tempra superficiale, Laser Assisted Manufacturing), taglio e microtaglio, marcatura laser, engraving, laser cleaning e laser edging.

Ciascun processo è sviluppato sia tramite tecniche di modellazione e simulazione numerica sia con vere e proprie campagne di prove sperimentale, svolte presso l’azienda committente o presso i laboratori del centro. L’analisi sperimentale viene poi necessariamente supportata da test per la caratterizzazione del processo e del prodotto (test per la caratterizzazione meccanica, analisi metallografiche, analisi al SEM) e tutto ciò che è necessario per qualificare la bontà del processo.

Il CIRI MAM - Materiali ed Applicazioni Fotoniche, avvalendosi di strette collaborazioni con vari centri studio sulle applicazioni laser, può disporre di numerose stazioni laser differenti per potenza erogata e per lunghezza d’onda del fascio generato, con sistemi di movimentazione a controllo numerico di tipo cartesiano, di tipo galvanometrico e di tipo combinato. Un’ampia gamma di sorgenti permette quindi di lavorare materiali metallici, materiali organici, materiali polimerici, materiali ceramici e materiali compositi, tutto in funzione della specifica esigenza manifestata dall’azienda committente.

Documenti

Contatti

Prof. Dario Croccolo

Direttore CIRI MAM

Viale Risorgimento, 2

40136 - Bologna