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LIMO es la única empresa en el mundo que puede fabricar obleas de vidrio de 300 mm para la producción de lentes cilíndricos de alta precisión. (Fuente de la imagen: LIMO) / LIMO is the world’s only company with the capability to fabricate 300-mm glass wafers for the production of high-precision cylindrical lenses. (Image: LIMO)

La longitud de la arista de una oblea de vidrio, que puede ser estructurada simultáneamente en toda su superficie con el nuevo método, se pudo aumentar con éxito desde 35 mm (1,4 pulgadas) hasta 300 mm (12 pulgadas) en cinco pasos. Dado que la superficie de la oblea escala cuadráticamente con la longitud de la arista, con solo un aumento insignificante en el tiempo de procesamiento, LIMO ha logrado reducir los costos de producción por mm² con cada generación de obleas. (Fuente de la imagen: LIMO)

La longitud de arista de una oblea de vidrio, que puede ser estructurada simultáneamente en toda su superficie con la nueva técnica, se pudo aumentar con éxito de 35 mm (1,4 pulgadas) a hasta 300 mm (12 pulgadas) en cinco pasos. Dado que la superficie de la oblea escala cuadráticamente con la longitud de arista, con solo un aumento insignificante en el tiempo de procesamiento, LIMO ha logrado reducir los costos de producción por mm² con cada generación de obleas. (Fuente de la imagen: LIMO)

Gracias a un nuevo proceso de fabricación, las ópticas láser de alta calidad hechas de vidrio están ahora disponibles por primera vez para aplicaciones de masas sensibles al precio, como sensores LIDAR y de identificación (ID). La empresa LIMO GmbH, fabricante de microópticas de alta precisión para sistemas láser, ha logrado a nivel mundial ser el primer fabricante en procesar discos de vidrio grandes de 300 mm x 300 mm con alta precisión y convertirlo en microópticas económicas.

El desafío en la fabricación en masa de ópticas de vidrio complejas radica en procesar grandes superficies de discos manteniendo una precisión elevada. Aquí, el fabricante LIMO alcanzó en 2018 un avance tecnológico. LIMO logró fabricar discos de vidrio de 140 mm para la producción de lentes cilíndricas de alta precisión, sin comprometer la calidad.

Con el proceso desarrollado, la empresa ahora puede fabricar discos de vidrio de 300 mm (12 pulgadas x 12 pulgadas). De uno de estos discos se pueden producir 25.000 lentes FAC de tamaño típico, pero también otros arreglos de lentes cilíndricas pueden producirse con una calidad óptica constante y elevada. Gracias a los avances en la tecnología de fabricación, los costos por unidad de ópticas de vidrio de alta calidad para láseres de diodo bajan a un nivel que anteriormente solo estaba reservado para lentes de plástico económicos. Por primera vez, las ópticas de vidrio de alta calidad también pueden usarse en aplicaciones de consumo y en masa, donde el precio es un factor importante. Los ámbitos de aplicación típicos incluyen, entre otros:

- LIDAR para conducción autónoma y transporte autónomo (logística, drones, etc.)
- Comunicación e intercambio de datos, por ejemplo, para computación inteligente y teléfonos inteligentes con sensores ópticos de identificación
- Iluminación láser homogénea definida para la técnica de medición óptica
- Tecnología de seguridad (hogares inteligentes, autorización de datos o transacciones financieras)
- Aplicaciones Industria 4.0 (visión artificial).

Las ventajas de las ópticas de vidrio de alta precisión

Las principales ventajas de las ópticas de vidrio se muestran en su alta calidad óptica, estabilidad a largo plazo y gran rendimiento:

- Las ópticas de vidrio funcionan sin errores y de manera confiable en un rango de temperatura de -40 a al menos +105 grados. Las ópticas de vidrio son estables a largo plazo, con un rendimiento uniforme en todo el rango de temperatura.
- Las ópticas de vidrio garantizan una función óptica constante incluso con mayores potencias. Gracias a la formación de haces sin puntos calientes, las ópticas de vidrio también son adecuadas para iluminación láser en aplicaciones de seguridad.
- El proceso de fabricación de LIMO permite una superficie libremente formable en un eje. Esto permite crear un campo de iluminación con un ángulo muy amplio (campo de visión hasta 120 grados). Esto resulta en un mayor campo de visión por sensor, una ventaja tanto para la cantidad de sensores necesarios, por ejemplo en sistemas LIDAR, como para todo tipo de electrónica de consumo.

Ópticas de vidrio para componentes de seguridad

Las ópticas láser de vidrio de alta calidad y económicas tienen el potencial de hacer que aplicaciones innovadoras, como la fabricación aditiva (impresión 3D) y los sistemas LIDAR (detección y medición por láser), sean aptas para producción en masa. Los sistemas LIDAR y los sensores 3D para conducción autónoma son componentes especialmente relevantes para la seguridad y además se utilizan en entornos adversos. Requieren, además de alta calidad, un funcionamiento seguro y estable a largo plazo. Estos requisitos solo pueden ser cumplidos por sistemas láser con microópticas de vidrio de alta gama.

Proceso mejorado de fabricación de ópticas láser de vidrio

La empresa LIMO GmbH de Dortmund desarrolló en 2018 un proceso de fabricación innovador, mucho más productivo que los métodos tradicionales para ópticas clásicas y microópticas. Gracias a la procesación a temperatura ambiente, es posible aumentar el tamaño de los discos para microópticas sin pérdida de calidad, reducir el tiempo de ciclo por disco y disminuir de manera sostenible los costos de producción. LIMO es la única empresa en el mundo que domina un proceso de fabricación de este tipo para grandes volúmenes de producción.