Lasers de Alta Potência Multi-quilowatt Entram em Nova Era de Aplicações Industriais

De acordo com pt.wedoany.com-A chegada oficial da era dos lasers multi-quilowatt marca a entrada da tecnologia laser em uma nova dimensão no campo das aplicações industriais. De acordo com o Dr. Jochen Stollenwerk, diretor interino do Instituto Fraunhofer de Tecnologia Laser (ILT), a potência média dos lasers de pulso ultracurto já alcançou a faixa de dezenas de quilowatts, enquanto a potência dos lasers de onda contínua subiu para a ordem das centenas de quilowatts. Este nível de potência sem precedentes permite que a tecnologia laser entre em áreas tradicionais como escavação de túneis, perfuração profunda e mineração, acelerando significativamente os processos de construção existentes através da fragmentação eficiente de rochas. Na construção naval e de grandes fábricas, lasers de alta potência média oferecem soluções mais precisas e econômicas para o corte e junção eficientes de materiais pesados e aços de alta resistência. O Dr. Hagen Zimer, CEO da Trumpf Laser Technology, aponta que lasers industriais de 50 kW ou mesmo acima de 100 kW não são mais protótipos de laboratório, mas sim ferramentas reais que estão fundamentalmente transformando os processos de fabricação.

Esta tendência tecnológica será um foco na Conferência Internacional de Tecnologia Laser AKL'26, a ser realizada em Aachen. Executivos de empresas renomadas como Coherent e IPG Photonics discutirão conjuntamente o potencial econômico dos lasers de alta potência. O Prof. Constantin Häfner da Associação Fraunhofer acredita que o potencial de receita de longo prazo no campo da fotônica pode chegar a centenas de bilhões de euros, especialmente para os lasers de estado sólido bombeados por diodo de alta energia, que não são apenas a tecnologia central para futuras usinas de fusão, mas também uma importante fonte motriz para a geração de radiação extrema ultravioleta ou de nêutrons.

Para transformar a enorme energia dos lasers multi-quilowatt em produtividade prática, os pesquisadores estão se aprofundando no desenvolvimento de estratégias de processo avançadas. A tecnologia de paralelização de múltiplos feixes é fundamental; através do novo scanner galvanométrico planar desenvolvido pelo ILT, o feixe de alta potência pode ser dividido em dezenas de feixes guiados independentemente, aumentando drasticamente a velocidade e precisão do processamento. Além disso, a tecnologia de "carimbo óptico" utiliza moduladores espaciais de luz para moldar o feixe, permitindo a geração rápida de microestruturas periódicas em metais ou cerâmicas duras.

O Diretor Stollenwerk enfatiza que, no futuro do processamento de materiais a laser, a inteligência artificial e os métodos computacionais desempenharão um papel central. O controle preciso da duração do pulso e de trem de pulsos periódicos pode efetivamente remover resíduos de ablação e reduzir o estresse térmico. Com o acúmulo contínuo de expertise digital, os lasers multi-quilowatt ajudarão os usuários industriais a alcançar a "produção correta na primeira tentativa", superando os limites dos mercados tradicionais em condições extremas, como a perfuração de milhares de orifícios em uma única emissão ou o processamento funcional de vários metros quadrados de superfície metálica por minuto.