Como a tecnologia a laser torna a fabricação mais sustentável

Como o mundo enfrenta importantes desafios ambientais e o aquecimento global representa uma ameaça real para o futuro do mundo, governos e consumidores estão começando a agir. Em 30 dos maiores países do mundo, os governos implementaram mais de US$ 17,2 trilhões em incentivos em esforços para levar as indústrias a práticas mais ecológicas e sustentáveis.

Além dos incentivos, os governos estão implementando leis ecológicas exigindo que os fabricantes reduzam as emissões de gases do efeito estufa.

Os clientes estão questionando cada vez mais as tentativas dos fabricantes de implementar políticas ecológicas. 85% dos consumidores dizem que mudaram ativamente seus comportamentos de compra com a sustentabilidade em mente.

Embora nenhum processo industrial seja 100% verde, os fabricantes podem tomar medidas proativas para reduzir e implementar tecnologias para tornar a fabricação mais sustentável. A tecnologia de laser de fibra é uma delas e está ganhando popularidade.

Neste artigo, discutiremos os 5 principais motivos pelos quais a tecnologia de laser de fibra é uma aliada importante para levar os fabricantes a práticas mais sustentáveis.

As fontes de energia usadas na fabricação, como carvão, petróleo e gás, são prejudiciais ao meio ambiente. Melhorar a eficiência energética é uma das chaves para tornar as operações de fabricação mais sustentáveis.

Enquanto os lasers de dióxido de carbono (CO2) costumavam ser predominantes na fabricação, os lasers de fibra são agora mais populares do que nunca. Hoje, os lasers de fibra melhoraram significativamente a eficiência energética. O laser de fibra típico consome de três a cinco vezes menos energia do que os lasers de CO2. Eles também exigem menos tempo (e energia) para ligar e têm requisitos de resfriamento menores do que seus predecessores.

Componentes de estado sólido em lasers de fibra também requerem menos entrada elétrica do que os lasers de CO2. Por exemplo, um laser de fibra de 2kW pode cortar material fino tão rápido quanto um laser de CO2 de 4-5kW.

A manufatura representa mais da metade do Potencial de Aquecimento Global (GWP) do mundo. Claramente, a indústria precisa encontrar maneiras de reduzir as emissões de gases de efeito estufa e os resíduos.

Uma grande quantidade de resíduos é gerada a partir de consumíveis durante as operações de fabricação. Os lasers não produzem desperdício e substituem muitas tecnologias que dependem fortemente de consumíveis.

Por exemplo, a marcação a laser pode substituir muitos processos que usam consumíveis, como etiquetas impressas e tinta. A limpeza a laser também pode substituir processos como jateamento, eliminando meios abrasivos que requerem descarte.

Os lasers podem ajudar os fabricantes a reduzir sua dependência de produtos químicos, substituindo as soluções químicas de decapagem usadas para limpeza de superfícies.

Muitas operações de fabricação ainda usam produtos químicos para remover os contaminantes da superfície. Na maioria dos casos, esses produtos químicos devem ser gerenciados para evitar a contaminação. Por exemplo, a decapagem química usa vários produtos químicos para remover contaminantes e inclui várias etapas de enxágue. Em cada etapa, a água de enxágue precisa ser tratada e descartada adequadamente.

Quando apenas uma área específica precisa ser limpa, a limpeza a laser pode remover seletivamente ferrugem, óxidos, revestimentos e outros tipos de contaminantes de superfície sem usar produtos químicos ou exigir enxágue químico.

A Boeing descobriu que o uso de ablação a laser para remover tinta de aviões, em vez de decapagem química ou jateamento de mídia, pode reduzir os resíduos perigosos em mais de 90%.

Quanto menor a pegada industrial, menor o impacto no meio ambiente. A tecnologia laser é excepcionalmente compacta e diminui o espaço necessário para as operações de fabricação.

Na fabricação de baterias, por exemplo, uma única máquina de solda a laser pode ser tão eficiente quanto dezenas de máquinas de solda ultrassônica. Mudar para lasers pode potencialmente reduzir o espaço em 400-800 pés quadrados, além de reduzir bastante o consumo de energia.

Os lasers de fibra, em particular, são excepcionalmente compactos. A luz do laser é produzida em um cabo de fibra óptica. Em comparação, um laser de CO2 requer uma grande câmara para misturar os gases. Os lasers de fibra normalmente usam resfriamento de ar integrado em vez de uma unidade de resfriamento adicional. Isso reduz ainda mais a pegada e reduz o consumo de energia.