Científicos de la Universidad Heriot-Watt han logrado el reto de soldar el vidrio y el metal, utilizando un sistema láser ultrarrápido, que sus autores consideran un gran avance para la industria manufacturera.

Varios materiales ópticos, como el cuarzo, el vidrio de borosilicato e incluso el zafiro, se soldaron con éxito a metales como el aluminio, el titanio y el acero inoxidable utilizando el sistema láser Heriot-Watt, que proporciona pulsos muy cortos de luz infrarroja de picosegundos en pistas a lo largo de los materiales para fusionar ellos juntos.

El nuevo proceso podría transformar el sector manufacturero y tener aplicaciones directas en los campos aeroespacial, defensa, tecnología óptica e incluso en el campo de la salud.

El profesor Duncan Hand, director del Centro EPSRC de cinco universidades para la fabricación innovadora en procesos de producción basados en láser, con sede en Heriot-Watt, dijo en un comunicado: “Tradicionalmente ha sido muy difícil unir diferentes materiales como el vidrio y el metal debido a sus diferentes características térmicas. Las altas temperaturas y las diferentes expansiones térmicas involucradas hacen que el vidrio se rompa. Ser capaz de soldar vidrio y metales juntos será un gran paso adelante en la fabricación y la flexibilidad de diseño.

“En este momento, los equipos y productos que involucran vidrio y metal a menudo se mantienen unidos por adhesivos, que son difíciles de aplicar y las piezas pueden desplazarse o moverse gradualmente. La desgasificación también es un problema: los químicos orgánicos del adhesivo se pueden liberar gradualmente y puede llevar a una vida útil reducida del producto.

“El proceso se basa en los increíblemente cortos pulsos del láser. Estos pulsos duran solo unos pocos picosegundos: un picosegundo a un segundo es como un segundo lo es en comparación con 30.000 años.

“Las piezas a soldar se colocan en contacto cercano, y el láser se enfoca a través del material óptico para proporcionar un punto muy pequeño y muy intenso en la interfaz entre los dos materiales. Alcanzamos una potencia máxima de megavatios en un área de solo unos pocos micrones.

“Esto crea un microplasma, como una pequeña bola de rayos, dentro del material, rodeado por una región de fusión altamente confinada.

Probamos las soldaduras de -50 ° C a 90 ° C y permanecieron intactas, por lo que sabemos que son lo suficientemente robustas para enfrentar condiciones extremas”.

Fuente: europapress.es