Galvo-Scanner sono stati utilizzati per decenni nel campo dell’elaborazione dei materiali laser. Un team dell’Istituto Fraunhofer per la tecnologia laser ILT ha sviluppato un nuovo modulo scanner estremamente compatto che promette significativi miglioramenti di efficienza, ad esempio nella stampa 3D, nella micro-lavorazione o nella tecnologia medica. I ricercatori lo hanno già testato con successo per diverse applicazioni ed è esposto presso il LASER World of Photonics 2023 a Monaco.
Originariamente sviluppato per applicazioni nel campo della tecnologia medica, il mini scanner è adatto anche per utilizzi industriali, come sistemi portatili di marcatura e incisione laser.
Più piccolo, più leggero, più efficiente e più sostenibile: questi sono i requisiti attuali per gli sviluppatori di sistemi. Un team del Fraunhofer ILT ha realizzato dimensioni molto più ridotte in base a tali requisiti, mediante la fusione dell’azionamento dello scanner e del substrato dello specchio: il galvo scanner planare riduce il volume fino al 90% rispetto ai sistemi convenzionali. La forma costruttiva particolarmente compatta, di soli 50 cm³, offre nuove opportunità in diversi settori applicativi.
Uno scanner galvanometrico standard con un’apertura di 10 mm richiede un volume costruttivo dieci o cinquanta volte maggiore rispetto a quello del galvo scanner planare. La riduzione del volume riduce il peso dell’unità di scansione, consentendo una serie di nuove applicazioni e opportunità per aumentare la produttività.
Inizialmente, il team ha sviluppato lo scanner per un’applicazione nel campo della tecnologia medica, specificamente per un processo chirurgico laser portatile in neurochirurgia. Con un’apertura di 7 mm, il mini scanner pesa solo 60 g. Grazie alla considerevole riduzione dello spazio e del peso, il nuovo scanner può essere integrato negli applicatori per processi laser portatili senza compromettere la precisione o la dinamica, ad esempio per applicazioni mediche, perforazione o marcatura laser.
Integrazione in sistemi industriali multiraggio Nel settore industriale, il mini scanner è adatto anche per tutti i sistemi portatili di marcatura e incisione laser. Inoltre, la forma costruttiva compatta consente l’integrazione di diversi scanner in una testa di lavorazione. I ricercatori del Fraunhofer hanno realizzato un dimostratore con quattro unità di deflessione 2D e un obiettivo F-Theta, caratterizzandolo. L’array di scanner ha un volume di costruzione di 140 x 140 x 90 mm³.
I ricercatori hanno testato con successo il sistema con potenze laser fino a 150 W per testate di scansione nelle applicazioni di marcatura e incisione laser, ottenendo precisione e dinamica comparabili ai galvo scanner convenzionali. Altre possibili applicazioni includono stampa 3D, micro-lavorazione, rimozione di vernice o rivestimento. Con quattro o più scanner, compiti di lavorazione possono essere parallelizzati, aumentando la produttività linearmente con il numero di scanner.
Il mini scanner utilizza un’unità di controllo basata su modelli commercialmente disponibile, consentendo l’integrazione nelle macchine esistenti utilizzando protocolli di comunicazione standard. Questo controllo a ciclo chiuso è più robusto, preciso e veloce rispetto ai regolatori PID convenzionali, soprattutto grazie alla scansione senza ritardi. I sistemi sono sviluppati su misura dai specialisti laser del Fraunhofer in base alle esigenze specifiche dei clienti.
Fraunhofer ILT al LASER World of PHOTONICS Un prototipo del mini scanner sarà esposto presso lo stand Fraunhofer A3.441 al LASER World of PHOTONICS di Monaco dal 27 al 30 giugno. Ulteriori espositori saranno disponibili presso lo stand A1.521 nella fiera concomitante World of QUANTUM.
