46 LASER EXEMPLO 1: MICROPERFURAÇÃO DE UM ÚNICO IMPULSO COM O LASER O processo de perfuração mais produtivo da lista anterior é a perfuração com impulsos únicos. É sempre necessário ter em conta que a velocidade do processo e a qualidade do orifício devem ser equilibradas. Se o conjunto ótico se move demasiado rápido sobre a superfície, o orifício irá alongar-se. A qualidade do orifício pode ser avaliada em função de vários parâmetros: • A redondeza, ou seja, quanto se desvia o furo de uma forma circular ideal. Esta é influenciada pelo laser e pela velocidade de processamento. • Conicidade, que é o grau em que o diâmetro do orifício muda com a profundidade. • A qualidade da superfície no furo, que é influenciada pela intensidade da radiação laser. No Fraunhofer ILT, o processo foi otimizado para se poderem criar 200 orifícios por segundo numa lâmina de titânio de 1 mm de espessura. Para tal, foi utilizado um laser monomodo, que pode gerar um diâmetro de foco de apenas 12 µm, para produzir orifícios com um diâmetro de pouco menos do que 80 µm. A perfuração foi realizada “em tempo real”, ou seja, com uma velocidade de avanço constante do sistema ótico em relação à peça. Utilizando os parâmetros de processo otimizados, o instituto foi capaz de maquinar um modelo de demonstração moldado em 3D, de 2 metros de comprimento, de uma asa de avião num sistema de 6 eixos. A uma velocidade de 200 orifícios por segundo, foram perfurados cerca de 2 milhões de orifícios por metro quadrado numa superfície de cerca de 2 m2 em menos de três horas. O diâmetro dos orifícios era de 80 µm. Também era importante controlar com precisão a distância entre os sistemas óticos e a peça. Para isso, foi utilizada a tomografia de coerência ótica (OCT), uma vez que a OCT não é afetada pelo plasma ou pelos salpicos e atinge uma precisão de medição de apenas alguns micrómetros. EXEMPLO 2: PERFURAÇÃO POR PERCUSSÃO “EM TEMPO REAL” Nem todos os orifícios podem ser criados com impulsos de laser individuais, nomeadamente, aqueles que têm relações de aspeto mais elevadas, maiores exigências quanto à qualidade da perfuração ou uma inclinação do orifício. Isto pode ser conseguido com a perfuração por percussão. Os diâmetros de orifício maiores são outra aplicação para a perfuração por percussão OTF. Neste Se alguns orifícios pequenos na parte dianteira da asa do avião absorverem o ar, reduz-se a formação de turbulências e consome-se menos combustível. Os orifícios de 80 µm são criados na peça da asa “em tempo real” a uma velocidade de cerca de 150 mm/s. Foto esq.: Sonaca. Drt.: Fraunhofer ILT, Aachen, Alemanha. Nas turbinas dos aviões, os pequenos orifícios ajudam a atenuar o ruído do motor.
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