Uno sguardo all’interno di un laser a impulsi ultracorti della serie TruMicro di TRUMPF. Foto: ©TRUMPF.

Appuntamento internazionale irrinunciabile per l’industria del laser e della fotonica, LASER World of PHOTONICS si svolge in contemporanea con il World of Photonics Congress, principale congresso di fotonica a livello europeo, che prevede ben cinque conferenze di organizzazioni internazionali. A completamento dell’offerta, Messe München propone una nutrita serie di “Application Panels” sulla fotonica. L’evento congiunto “fiera e congresso” unisce la ricerca e le applicazioni pratiche promuovendo l’utilizzo e lo sviluppo delle tecnologie ottiche. La fotonica 4.0 proietta inoltre la produzione industriale verso nuove dimensioni in cui la tecnologia laser e la sensoristica moderna spianano la strada alla fabbrica digitale. Aziende e istituti di ricerca presentano al Salone, in programma dal 26 al 29 giugno a Monaco di Baviera, le soluzioni idonee per il mondo produttivo connesso e altamente automatizzato del futuro.

di Leo Castelli

I saloni e i congressi di LASER World of PHOTONICS (www.world-of-photonics.com), in programma a Monaco di Baviera dal 26 al 29 giugno, sono gli appuntamenti e i “think tank” più importanti a livello mondiale per l’industria del laser e della fotonica e per i suoi utilizzatori. Gli eventi uniscono ricerca e applicazioni, promuovendo l’utilizzo e lo sviluppo delle tecnologie ottiche. Organizzata da Messe München (www.messe-muenchen.de) dal 1973 con cadenza biennale, la manifestazione leader di settore ha una “sorella” cinese dedicata alle tecnologie ottiche, LASER World of PHOTONICS CHINA ((www.world-of-photonics-china.com) che si svolge ogni anno nel mese di marzo. Ricordiamo inoltre che da settembre 2012 è nata anche LASER World of PHOTONICS INDIA (www.world-of-photonics-india.com) LASER World of PHOTONICS INDIA, fiera regionale per le tecnologie ottiche che si svolge con cadenza annuale, a rotazione tra Mumbai, Bangalore e Nuova Delhi. Con 2.045 espositori e oltre 78.200 visitatori tra Monaco di Baviera, Cina e India, Messe München International è il principale organizzatore di fiere di laser e fotonica a livello internazionale.

Con il taglio laser a impulsi ultracorti di TruMicro, il carico meccanico sul vetro è minimo, evitando così lacerazioni lungo i bordi e successive finiture. Foto: ©TRUMPF.

LASER E SENSORI SPIANANO LA STRADA ALLA FABBRICA DIGITALE

La fotonica 4.0 proietta la produzione industriale verso nuove dimensioni in cui la tecnologia laser e la sensoristica moderna spianano la strada alla fabbrica digitale. Simulazione, Digital Manufacturing e processi produttivi reali sono sempre più integrati grazie alla fotonica 4.0. Al salone LASER World of PHOTONICS le aziende e gli istituti di ricerca più importanti presenteranno soluzioni idonee per il mondo produttivo connesso e altamente automatizzato del futuro.

La luce è l’utensile più importante del XXI secolo. Nelle fabbriche di semiconduttori, i laser UV e le ottiche ad alta potenza consentono di realizzare microprocessori sempre più potenti ed economici. Senza la trasmissione ottica dei dati, le reti a banda larga sarebbero impensabili. La miniaturizzazione a costi accessibili e senza errori è possibile solo con sistemi ottici di misura e controllo ad alta precisione. In pratica stiamo parlando dei pilastri dell’Industria 4.0: processori più economici, reti di dati più potenti e monitoraggio dei processi più preciso. L’Industria 4.0 coincide quindi essenzialmente con la fotonica 4.0.

Per mantenere il passo della Legge di Moore, in futuro le ottiche litografiche ad alta precisione di Zeiss illumineranno i wafer con luce ultravioletta con una lunghezza d'onda di 13,5 mm. Foto: ©ZEISS.

DAI PROCESSI LASER DIGITALI…

La fotonica non è solo la base della manifattura connessa, ma sempre più spesso anche il suo motore e la sua “forza lavoro”. È diventata ormai irrinunciabile soprattutto la tecnologia laser gestita mediante controlli digitali ad altissima precisione: foratura, taglio, brasatura, saldatura, marcatura e perforazione. I fasci laser temprano l’acciaio e lavorano metalli, plastiche, vetro, diamanti, legno e ceramica e molti altri materiali con la massima precisione. La luce concentrata agisce senza contatto: non introduce forze meccaniche nel processo e quindi non è a sua volta soggetta a usura. Inoltre, la tecnica laser si contraddistingue per flessibilità e velocità elevate. Ma non dimentichiamo che il potenziale maggiore per la produzione digitale si cela nella lavorazione dei materiali a freddo con i laser a impulsi ultracorti.

Il laser si fa largo anche nella lavorazione della plastica. ROFIN fornisce sistemi che rilevano la temperatura in tempo reale per regolare il processo in modalità “closed loop”. Foto: ©ROFIN.

…ALLA PRODUZIONE DIGITALE

Nei moderni laser a impulsi ultracorti le frequenze sono nell’ambito dei megahertz a parità di energia pulsante. I metalli e molti altri materiali possono così essere soggetti a lavorazioni di asportazione quasi “atomo per atomo”. Il trasferimento di calore al pezzo è minimo: spruzzi e schizzi indesiderati di materiale sono ormai un ricordo. Tradotto nel mondo della produzione digitale dell’Industria 4.0 questo significa: lavorazione dei materiali pixel per pixel. Simulazioni e modelli digitali diventano così sempre più coincidenti con i processi reali. “Si parla di lavorazione digitale perché il laser esegue esattamente le lavorazioni simulate in precedenza”, spiega il Prof. Andreas Ostendorf, storico Presidente dell’associazione WLT, Wissenschaftlichen Gesellschaft Lasertechnik (www.wlt.de), in un suo recente intervento edito dalla newsletter di LASER World of PHOTONICS.

Miniatura della Piramide di Karlsruhe stampata in 3D. Nonostate sia alta solo 2 mm, Nanoscribe è riuscita a incidere ben tre loghi sulle varie facciate. Foto: ©Nanoscribe.

NUOVE VIE VERSO LA LAVORAZIONE TRIDIMENSIONALE

Ma c’è un altro megatrend della fotonica che è direttamente collegato al Digital Manufacturing: l’Additive Manufacturing, cioè la produzione senza utensili e la “costruzione” di componenti di metallo o plastica con processi stampa 3D e saldatura a riporto laser. In questi processi i laser convertono i dati del modello digitali in componenti fisici. Dal 26 al 29 giugno, LASER World of Photonics 2017 a Monaco di Baviera ospita numerosi protagonisti di questo giovane settore tecnologico, imprese che presenteranno un’ampia gamma di processi: stampa di metalli miniaturizzata, microlavorazione additiva di vetro e altri materiali trasparenti, produzione di micro e nanostrutture 3D con materiali fotosensibili o processi di fusione laser per acciaio, cobalto-cromo e metalli preziosi come oro e argento.

In fiera non ci sono solo aziende leader e fornitori di soluzioni che presentano le loro ultime novità. Anche gli Application Panel Laser and Optics nel padiglione B3 e Industrial Laser Applications (padiglione A3) e la conferenza Lasers in Manufacturing LiM 2017 all’interno del WORLD of PHOTONICS Congress puntano i riflettori sulla luce come fattore chiave della produzione, esattamente come i circa 340 espositori che pongono questo tema al centro della loro presenza. L’appuntamento è tra quelli da non perdere! ®tecnelab

I laboratori dentistici convertono i dati 3D in dati per le stampanti 3D che producono impianti dentali personalizzati per ciascun paziente. Foto: ©Sisma Group.