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Perfuração

Na a perfuração a laser, o raio laser gera, sem realizar contato, buracos finíssimos ou maiores, em diversos materiais.

Um laser de impulso curto com densidade de potência elevada aplica a energia ao material em muito pouco tempo. Isso faz com que o material derreta e evapore. Quanto mais elevada a energia de impulso, mais material é derretido e evaporado. Durante a evaporação, o volume de material no furo aumenta repentinamente e é gerada uma pressão elevada. Essa pressão de vapor expulsa o material derretido do furo.

O processamento com lasers de impulsos ultracurtos, na faixa de picossegundos, apresenta uma particularidade. Nesse caso, o material é evaporado por sublimação a partir do estado sólido sem que ocorra fusão o componente não é aquecido.

Ao longo dos anos, diversos processos de perfuração foram desenvolvidos a partir desse princípio básico:

Einzelpulsbohren (links) und Perkussionsbohren (rechts).

Perfuração de impulso único e perfuração com percussão

No caso mais simples, um impulso único de laser com energia de impulso relativamente mais alta gera a perfuração. Dessa forma é possível gerar diversos furos de forma rápida. Na perfuração com percussão, o furo é gerado por meio de diversos impulsos de laser com duração e energia de impulso mais reduzidas. Esse processo de perfuração gera furos mais profundos e precisos que a perfuração de impulso único. Além disso, a perfuração com percussão possibilita obter furos com diâmetro mais reduzido.

Trepanierbohren

Perfuração por trepanação

No processo de trepanação, o furo também é gerado por diversos impulsos de laser. Primeiramente, o laser realiza um furo inicial por meio de perfuração com percussão. Em seguida, o furo inicial é ampliado, através do deslocamento do laser sobre a peça de trabalho em diversas voltas circulares. A maior parte do material derretido é expelida do furo para baixo.

Helixbohren

Perfuração helicoidal

Diferentemente do que ocorre no processo de trepanação, na perfuração helicoidal não é gerado um furo inicial. Já nos primeiros impulsos, o laser se desloca em uma trajetória circular sobre o material. Assim, o material é deslocado para cima e expelido. O laser prossegue sua penetração em forma de uma espiral descendente. O foco pode ser ajustado, de forma a permanecer sempre no fundo do furo. Após atravessar o material, o laser pode realizar mais algumas voltas. Isto serve para alargar a parte inferior do furo e homogeneizar as bordas. A perfuração helicoidal permite gerar furos bastante grandes e profundos, com alta qualidade.

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Luciano Zardi
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