Ámbitos de aplicación de los láseres UV de 355 nm

Grabado, etiquetado y personalización

Los láseres UV se utilizan en diversas aplicaciones, tanto en campos científicos e industriales como en la vida cotidiana. Estos son algunos campos de aplicación habituales de los láseres UV:

Tratamiento del material: Los láseres UV se utilizan con frecuencia para el procesamiento preciso de diversos materiales, como plásticos, vidrio, cerámica, metales o materiales orgánicos. Las aplicaciones van desde el corte y el grabado hasta la estructuración de superficies y el tratamiento de micromateriales.
Aplicaciones médicas: Los láseres UV se utilizan en medicina para diversos fines, como cirugía ocular (por ejemplo, LASIK), tratamientos dermatológicos (por ejemplo, eliminación de tatuajes), odontología, secuenciación de ADN e investigación en los campos de la biología y la medicina.
Investigación científica: Los láseres UV se utilizan en diversos campos científicos, como la espectroscopia, la microscopia de fluorescencia, la espectroscopia Raman, las pinzas ópticas y en física atómica y molecular.
Tecnologías de impresión y marcado: Los láseres UV se utilizan en la industria de la impresión para la impresión directa UV y el curado UV de tintas. También se utilizan para el etiquetado y marcado por láser en diversas industrias.
Industria de semiconductores y electrónica: Los láseres UV se utilizan en la industria de semiconductores para el procesamiento de precisión de microchips y la fabricación de placas de circuitos impresos.
Impresión en 3D: Los láseres UV se utilizan en la fabricación aditiva, sobre todo en el proceso de estereolitografía. En este proceso, los materiales fotopolimerizables se curan capa a capa con un láser UV para crear estructuras 3D complejas.
Seguridad y medicina forense: Los láseres UV se utilizan en aplicaciones de seguridad, por ejemplo para reconocer billetes o documentos falsos. También se utilizan en análisis forenses para visualizar rastros de fluidos corporales o sustancias químicas.

Existen muchos otros campos de aplicación para los láseres UV, y la tecnología está en constante evolución.

Los ámbitos específicos de aplicación dependen de las propiedades del rayo láser, la longitud de onda, la potencia y los efectos deseados.

MODO FUNCIONAL / generación de haces

CÓMO FUNCIONA UN LÁSER UV

Un láser UV con una longitud de onda de 355 nm se utiliza a menudo para procesar materiales orgánicos. Esta longitud de onda es luz ultravioleta en la gama de onda corta del espectro electromagnético.

El funcionamiento de un láser UV se basa en el principio de amplificación de la luz mediante emisión estimulada de radiación. En el caso de un láser UV de 355 nm, se utiliza una fuente láser adecuada para generar luz con una longitud de onda de 355 nm. A continuación, esta luz se enfoca en un haz láser mediante diversos componentes ópticos, como espejos y lentes.

Generación de haces en detalle:

Un método habitual para generar un rayo láser UV a 355 nm es el denominado proceso de triplicación de frecuencias. Esto implica generar primero un láser con una longitud de onda más larga, normalmente un láser Nd:YAG (láser de granate de aluminio e itrio dopado con neodimio), que emite luz con una longitud de onda de 1064 nm.

El láser Nd:YAG genera primero un haz láser infrarrojo a 1064 nm. A continuación, este haz láser se guía a través de una estructura de cristal óptico no lineal, conocida como cristal no lineal. En este cristal, la luz se convierte mediante el proceso de duplicación de frecuencias ópticas no lineales (generación del segundo armónico) en luz con la mitad de longitud de onda, es decir, luz con una longitud de onda de 532 nm (luz verde).

A continuación, el rayo láser verde generado a 532 nm se hace pasar de nuevo por un cristal no lineal, donde se somete de nuevo a una duplicación de frecuencia óptica no lineal. Esto convierte la luz en luz con un tercio de la longitud de onda, es decir, luz con una longitud de onda de 355 nm (luz ultravioleta).

El cristal no lineal utilizado para la triplicación de frecuencias suele ser un material cristalino cuidadosamente seleccionado con propiedades ópticas específicas, como el borato de beta-bario (BBO) o el triborato de litio (LBO). Estos cristales tienen una alta susceptibilidad no lineal, necesaria para la duplicación y triplicación de frecuencias.

El rayo láser UV generado a 355 nm puede utilizarse para diversas aplicaciones en el tratamiento de materiales orgánicos.

Cabe señalar que también existen otros métodos para generar haces láser UV a 355 nm, como el uso de láseres excimer u otros procesos de conversión no lineales. El método exacto utilizado para generar el haz láser depende de la tecnología láser específica y de los requisitos de la aplicación.

Potencia láser con LÁSER UV

¿Cuánta potencia necesito?

La potencia láser recomendada para los láseres UV de 355 nm en el procesamiento de materiales varía en función de la aplicación específica y de los materiales que se vayan a procesar. La potencia láser óptima depende de varios factores, como el tipo de material, el grosor del material, la velocidad de procesamiento deseada y la precisión deseada.

Por regla general, los láseres UV de 355 nm se utilizan para tareas precisas de procesamiento de materiales en las que se requiere una alta resolución y un daño térmico mínimo. He aquí algunos ejemplos de aplicaciones y potencias de láser típicas recomendadas:

Tratamiento de micromaterialesCuando se procesan materiales finos, como películas de plástico o capas delgadas, puede ser necesaria una potencia láser del orden de unos pocos milivatios a unos pocos vatios, en función de la velocidad de corte y la precisión deseadas.
MicroesculturaPara una estructuración precisa o micropatrones en superficies de materiales como el vidrio, la cerámica o los metales, pueden utilizarse potencias láser de entre unos pocos milivatios y varias decenas de vatios.
Marcado y etiquetadoPara marcar o etiquetar materiales orgánicos como plásticos o caucho, pueden utilizarse potencias láser que van desde unas pocas decenas de milivatios hasta varios vatios, en función de la calidad y velocidad de marcado deseadas.
FotopolimerizaciónCuando se utilizan láseres UV para curar materiales fotopolimerizables, por ejemplo en la tecnología de impresión 3D, pueden ser necesarias potencias láser del orden de varias decenas de milivatios a varios cientos de vatios, dependiendo del tipo de material y de la velocidad de impresión.

La potencia exacta del láser depende de muchos factores y de las necesidades y preferencias individuales del usuario. Estaremos encantados de asesorarle.

EFECTO DE CAMBIO en las piezas de trabajo

¿Cómo afecta un rayo láser de 355 nm a los distintos materiales?

El rayo láser con una longitud de onda de 355 nm tiene una energía elevada y una longitud de onda corta.

Estas propiedades permiten al láser UV procesar materiales orgánicos con eficacia.
La corta longitud de onda permite enfocar el haz con precisión y obtener una alta resolución al procesar materiales.

La interacción del rayo láser UV con materiales orgánicos puede tener diversos efectos, dependiendo de las propiedades específicas del material y de los parámetros del rayo láser. Algunas aplicaciones posibles son:

AblaciónEl rayo láser UV puede vaporizar o ablacionar materiales orgánicos para crear estructuras precisas. Esto se utiliza a menudo en el procesamiento de micromateriales, la microelectrónica o la tecnología médica.
PolimerizaciónEl láser UV puede desencadenar una reacción de polimerización en determinados materiales orgánicos, en la que los materiales líquidos se endurecen hasta convertirse en estructuras sólidas. Esto se utiliza, por ejemplo, en la tecnología de impresión 3D.
Marcado y etiquetadoEl láser UV puede marcar o etiquetar específicamente materiales orgánicos induciendo la estructuración de la superficie o cambios de color.
FotólisisEn algunos casos, el rayo láser UV puede desencadenar reacciones químicas en sustancias orgánicas, por ejemplo rompiendo enlaces químicos o activando vías de reacción específicas.

Es importante señalar que los resultados y efectos exactos dependen de varios factores, como la potencia del láser, la duración del pulso, la velocidad de repetición, el enfoque, el tipo de material y el grosor del material. Por lo tanto, se requiere una cuidadosa optimización de los parámetros del láser y un conocimiento exhaustivo de los materiales para lograr resultados óptimos al procesar materiales orgánicos con un láser UV.