Láser de diodo directo azul “BLUE IMPACT”
Un cambio radical para el procesamiento del cobre

Impresión 3D con cobre puro. Fabricado con láser de diodo directo azul “BLUE IMPACT”

El uso de energías renovables y de vehículos eléctricos (VE) está avanzando, impulsado por las medidas contra el calentamiento global y la descarbonización. El cobre es una materia prima indispensable en este contexto. El cobre es un buen conductor eléctrico, por lo que se utiliza en instalaciones de energía renovable, infraestructura y en las bobinas de los motores, que son el corazón de los VE. Se dice que los VE utilizan más de cuatro veces la cantidad de cobre que los vehículos a gasolina. La consiguiente demanda de cobre aumentará y, al mismo tiempo, también se espera una mayor necesidad de procesamiento de cobre.

Shimadzu Corporation ha desarrollado “BLUE IMPACT”, una fuente de luz láser de diodo directo azul óptima para procesar cobre, y está tomando medidas para garantizar su implementación.

La primera tecnología patentada del mundo permite un cambio de paradigma en el procesamiento de metales

Impacto Azul irradiando una placa de cobre

Esta imagen de una placa de cobre irradiada con BLUE IMPACT fue tomada con una cámara de alta velocidad. Se forma un charco de cobre fundido.

Shimadzu Corporation lleva desde 2014 desarrollando fuentes de luz láser de diodo directo azul. En mayo de 2024, alcanzó los 6 kW, la mayor potencia del mundo con un láser azul (una potencia 600 veces superior a la del desarrollo inicial). Además, por primera vez en el mundo, Shimadzu logró equipar el láser con tecnología de control de perfil a demanda, que ajusta la forma del haz de irradiación para adaptarse al proceso.

Esto proporciona una alta calidad y un alto rendimiento, que hasta ahora han sido difíciles de conseguir con los láseres, lo que nos acerca un paso más a su implementación. Shimadzu está trabajando actualmente con un importante fabricante de máquinas herramienta para aplicar esta tecnología en la sociedad.

También aplicable a procesos de producción de semiconductores de potencia.

A partir de octubre, los láseres de diodo directos azules se están utilizando en la práctica, ya que la Universidad de Osaka y DOWA Holdings Co., Ltd. han establecido de manera cooperativa la tecnología de unión directa para nitruro de aluminio y cobre. El nitruro de aluminio es un material presente en las placas de circuito impreso de cerámica, que son un componente de los semiconductores de potencia ampliamente utilizados en vehículos eléctricos y electrodomésticos. Se utiliza junto con el cobre (Cu).

Tradicionalmente, las placas de circuito impreso de cerámica se fabrican mediante soldadura fuerte y grabado de nitruro de aluminio y cobre. Sin embargo, esto presenta problemas, ya que el proceso de soldadura fuerte lleva mucho tiempo, el material de relleno de soldadura fuerte es muy caro y el tratamiento térmico puede provocar defectos.

Con esta tecnología, la unión se realiza mediante la pulverización de polvo de cobre mientras se ilumina el nitruro de aluminio con un láser. No se utiliza absolutamente ningún material de relleno para la soldadura fuerte, lo que no solo aumenta simultáneamente la eficiencia y reduce el costo, sino que también aumenta la resistencia de la unión, mejorando la calidad del producto.

Comentario de un ingeniero de desarrollo de BLUE IMPACT Blue Direct Diode Laser