Un tipo importante de fuente de láser que se utiliza en muchas áreas y en diversos materiales es el láser ultravioleta (UV).

 

La característica clave de estos láseres es la longitud de onda reducida que está entre 150 y 400 nm. Esta característica hace que la radiación sea extremadamente energética y por lo tanto le permite interactuar con las características físico-químicas de los materiales.

 

¿Cuáles son las aplicaciones de los láseres UV?

Cuando hablamos de luz ultravioleta nos referimos a una luz con una longitud de onda más corta que la visible para los humanos, ya que el violeta es el último color de la escala percibido por el ojo humano.

Los láseres UV son adecuados para aplicaciones de precisión y mecanizado como:

 

Grabado de herramientas de estampación o microerosión;

Marcado de vidrio y materiales sintéticos para los cuales la superficie no se modifica en estructura o composición química;

Creación de pequeños agujeros en los inyectores diesel;

Limpieza de cuadros antiguos sin afectar a las capas de pintura originales.

Procesamiento de cables aéreos y tubos transparentes o de colores utilizados en diversos sectores industriales;

Micromecanizado de precisión de diferentes materiales;

Marcado de plásticos para aplicaciones médicas invasivas y para carcasas electrónicas;

En la estructuración de superficies, estos láseres cierran la brecha entre las técnicas litográficas utilizadas en la fabricación de circuitos integrados y el mecanizado por microerosión por electroerosión mecánica.

La amplia gama de aplicaciones del marcado láser UV también incluye procesamiento ultrafino como:

 

Electrónica y semiconductores,

Procesamiento de plástico,

Excavación 3D de precisión en metales,

Procesamiento en dispositivos médicos,

Sensores, etc

Metal milling with UV laser 

What makes Ultraviolet Lasers so suitable for these processes?

The short wavelength of ultraviolet lasers allows them to operate on tiny areas and focused spots.

The short pulse widths and high energy intensities result in a small removal of material for each pulse, thus enabling the production of well-defined microstructures.

 

The intensity of the beam is so high that the material is removed in the vapor phase in a process called ablation, the final result of which is a clean surface.

 

UV laser marking is also known as cold marking because ultraviolet light breaks the bonds between the atoms and molecules of the material, preventing it from overheating, creating a thermal effect zone (HAZ) with side effects to the precision of the processing. .

 

The process that is generated is defined as photolytic degradation and requires minimal power to obtain clear and visible marks, since the material absorbs the light radiated by the laser to the maximum.

 

Discover Machines and Plants for -> Laser Marking

 

Infrared to ultraviolet light spectrum

What are the types of UV lasers?

There are three main types of UV lasers.

 

Diode pumped solid state laser

The first is a diode-pumped solid-state laser (DPSS) Nd: YAG Q-Switch, in which duplication crystals are used to change the infrared wavelength of 1064 nm and switch it to the wavelength of the ultraviolet of 355 nm.

The shape of the ray is Gaussian, so the spot will be round and with the intensity of energy gradually decreasing from the center towards the edge. The beam can be focused on spots of the order of 10 µm.

 

In principle, like all solid-state lasers, these ultraviolet lasers are sensitive to temperature changes.

 

The high repetition speed of the operation and the very small area on which they operate make these lasers the most suitable for micromachining.

 

Excimer laser

The second type of UV laser is a gas laser, the excimer laser. The wavelength of this laser depends on the type of gas mixture used and ranges from 180nm to over 300nm.

The generated ray is not round, but has a rectangular shape with a more or less constant intensity distribution. Masks can be used to generate specific spot geometries.

Metallic vapor laser

The third type of UV laser is the metal vapor laser. The copper vapor laser is the most frequently used although vapors of many other metals can also be used.

Los láseres de vapor de cobre generan radiación a una longitud de onda de 511 nm y 578 nm. La forma del haz es gaussiana, lo que hace que el láser sea adecuado para la misma gama de aplicaciones que el láser ultravioleta de estado sólido.

 

Nuevos desarrollos del marcado láser UV

Por lo tanto, los láseres UV son adecuados para aplicaciones a microescala con resultados de alta calidad. Esto ha abierto una amplia gama de aplicaciones para las que solo existen láseres “Ultra Fast” (USP) como tecnología alternativa, pero con costos mucho más altos.

La baja velocidad de procesamiento en comparación con la radiación láser visible e infrarroja impulsará a los fabricantes de láseres a desarrollar láseres con potencias promedio más altas y esto ayudará a reducir el costo de la tecnología.

 

Con el continuo desarrollo del sector de aplicaciones láser, la innovación se está acelerando y dada la necesidad de la industria moderna de realizar procesamientos extremadamente finos, rápidos y complejos, se espera una expansión del uso de este tipo de fuente.