LASER - INDUSTRIAL APPLICATIONS (APLICAÇÕES NA INDÚSTRIA)

LASER A PL I C AÇ Õ ES N A IN D Ú ST RIA

HISTÓRICO E APLICAÇÕES 2

HISTÓRICO • THEODORE HAROLD MAIMAN, 1960 – OBTEVE O PRIMEIRO FEIXE MASER • A CONQUISTA DE MAIMAN FOI POSSÍVEL GRAÇAS A TEORIAS E EXPERIMENTOS DE ALBERT EINSTEIN, MAX PLANCK, NIELS BOHR, ERWIN SCHRÖDINGER E OUTROS QUE COLABORARAM PARA ESTA EVOLUÇÃO. • O TERMO LASER FOI UTILIZADO PELA PRIMEIRA VEZ POR GORDON GOULD, EM 1959. OS PRIMEIROS LASERS FORAM APRESENTADOS EM 1961, POR JAVAN, BENNETT E HERRIOT (He-Ne), JOHNSON (Nd:YAG) E EM 1964 PATEL APRESENTOU O LASER DE CO2. 3

CONCEITOS • LASER É UMA SIGLA EM INGLÊS PARA AMPLIFICAÇÃO DA LUZ POR EMISSÃO ESTIMULADA DE RADIAÇÃO (LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION) • TRATA-SE DE UMA RADIAÇÃO ELETROMAGÉTICA, PODE SER VISÍVEL, INFRAVERMELHA OU ULTRAVIOLETA, OBTIDA PELA EMISSÃO ESTIMULADA DE FÓTONS. • A LUZ LASER TEM COMO PRINCIPAIS PROPRIEDADES SER: COERENTE, MONOCROMÁTICA, COLIMADA E ALTA INTENSIDADE.

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APLICAÇÕES DA TECNOLOGIA LASER • CORTE • GRAVAÇÃO • FURAÇÃO

• TRATAMENTO TÉRMICO • JATEAMENTO (PEENING) • REPARAÇÃO DE SUPERFÍCIES

• SOLDAGEM • MANUFATURA ADITIVA • FUNCIONALIZAÇÃO (TEXTURIZAÇÃO)

• SENSORIAMENTO • MEDIÇÃO • OUTROS 5

APLICAÇÕES DA TECNOLOGIA LASER • BICO INJETOR DE COMBUSTÍVEL

FONTE: LUMERA LASER

• CÉLULAS SOLARES MONO E MULTI CRISTALINAS

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DENSIDADE DE ENERGIA X TEMPO DE INTERAÇÃO

TRATAMENTO TÉRMICO

POLIMENTO RA INICIAL 16 µm – RA FINAL 0,19 µm

FONTE: FRAUNHOFER

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MANUFATURA ADITIVA 8

TECNOLOGIAS DE MANUFATURA ADITIVA • POLÍMEROS

• METÁLICOS

• ESTEREOLITOGRAFIA (SLA)

• FUSÃO SELETIVA A LASER (SLM)

• DEPOSIÇÃO DE MATERIAL FUNDIDO (FDM)

• SINTERIZAÇÃO DIRETA DE METAIS COM LASER (DMLS)

• SINTERIZAÇÃO A LASER (SLS) • POLYJET ®

• IMPRESSÃO POR JATO DE TINTA • MANUFATURA DE OBJETOS POR LÂMINA (LOM)

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MERCADO FINANCEIRO Fonte: Wholers Report 2015

• NOS ÚLTIMOS TRÊS ANOS A INDÚSTRIA DA MANUFATURA ADITIVA TEM MANTIDO CRESCIMENTO MÉDIO DE 33,8 % AO ANO, CHEGANDO A FATURAR EM 2015, CERCA DE US$ 4,1 BILHÕES. • ESTIMA-SE QUE EM 2020 O MERCADO ATINJA O VALOR DE US$ 21 BILHÕES.

DISTRIBUIÇÃO DAS TECNOLOGIAS (FRAUNHOFER IPK – 2013)

DISTRIBUIÇÃO DAS ÁREAS DE APLICAÇÃO (FRAUNHOFER IPK – 2013)

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FUSÃO SELETIVA A LASER - SLM 11

FUSÃO SELETIVA A LASER • SLM (SELECTIVE LASER MELTING), REFERE-SE A FABRICAÇÃO DE PEÇAS ATRAVÉS DE TECNOLOGIA GERATIVA CAMADA POR CAMADA POR MEIO DA FUSÃO DE UM MATERIAL METÁLICO EM PÓ. • PARA OBTER A TEMPERATURA NECESSÁRIA PARA A FUSÃO DO PÓ METÁLICO UTILIZA-SE UM LASER (LASER DE FIBRA / Nd:YAG) COM CONSIDERÁVEL POTÊNCIA. • O PRINCIPAL DIFERENCIAL DO PROCESSO É A POSSIBILIDADE DE OBTER PRODUTOS QUE NÃO PODERIAM SER OBTIDOS POR OUTROS PROCESSOS DE FABRICAÇÃO DEVIDO A LIMITAÇÕES TÉCNICAS

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PRODUTOS DO SLM • POSSUEM SUPERFÍCIES CONSIDERAVELMENTE ASPERA • NÃO SE TRATA DE UM PROCESSO DE PRECISÃO

• APRESENTA POROSIDADE MUITO BAIXA (