Laser nanotexturing per applicazioni industriali

Seminario tecnologico sul tema Laser nanotexturing per applicazioni industriali, in collaborazione con Dipartimento DISMI dell’Università di Modena e Reggio Emilia e CB Ferrari, azienda che sviluppa e rivende macchine per applicazioni laser e centri di lavoro CNC a 5 assi di alta precisione.

Nel corso del seminario verranno proposti esempi di applicazioni industriali del processo di laser nanotexturing realizzato con tecnologia NLL (Nonlinear Laser Lithography). Verranno mostrate le applicazioni del processo per variare la bagnabilità di superfici, la resistenza all’usura ed il coefficiente di attrito superficiale. Verranno inoltre proposte applicazioni riguardanti la marcatura estetica e il texturing di stampi per iniezione. Saranno quindi proposte possibili soluzioni per il trattamento di superfici complesse mediante sistemi a 5+2 assi.

Relatori

Prof Leonardo Orazi – DISMI UNIMORE
G. Cuccolini, F. Grossrubatscher – CB Ferrari

Abstract

Il metodo NLL (Nonlinear Laser Lithography) proposto da DISMI consente di realizzare il nanotexturing potenzialmente su tutti i tipi di superficie. Tale metodo impiega un piccolo laser  al femtosecondo all’infrarosso per produrre nanostrutture che si ripetono con intervalli  compresi tra 400 e 700 nm e strutture secondarie con dimensioni ben al di sotto di 100 nm. È inoltre possibile prevedere una diminuzione degli intervalli di ripetizione passando ai laser verdi o UV.

Attualmente sono stati realizzati esperimenti soprattutto su metalli puri e leghe metalliche (acciai, acciai inossidabili, titanio, nickel, molibdeno, oro, alluminio, rame, tungsteno, …), dielettrici e semi-conduttori (ITO, silicio, zaffiro) con una velocità di processo in condizioni di laboratorio, nell’intorno di 200 mm ^ 2 / min, senza necessità di creare un ambiente sottovuoto.

Le principali applicazioni dimostrate della tecnologia NLL sono:

• Tribologia: miglioramento del coefficiente di attrito e dell’usura per acciai inossidabili
• Stampaggio a iniezione: controllo del flusso della plastica all’interno di stampi
• Bagnabilità: realizzazione di superfici idrofobiche, idrofiliche o con bagnabilità anisotropa
• Griglie ottiche: generazione di superfici brillanti e iridescenti per applicazioni estetiche e anti-contraffazione
• Impianti biomedicali: nanotexturing delle superfici per favorire la crescita di diversi tipi di cellule.

Altre possibili applicazioni: microfluidica, guide d’onda ottiche, generazione di THz, applicazioni oleodinamiche, ecc.