BR112019022431A2

BR112019022431A2 - processo e dispositivo para produzir micronervuras

Info

Publication number: BR112019022431A2
Application number: BR112019022431A
Authority: BR
Inventors: Leonhard Jetter Heinz; Dyck Tobias
Original assignee: 4Jet Microtech Gmbh & Co Kg
Priority date: 2017-04-26
Filing date: 2018-04-25
Publication date: 2020-05-19
Also published as: CA3061498A1; KR102626040B1; KR20200032031A; EP3615258A1; CN111093883A; AU2018260194A1; US20200139488A1; DE102017206968B4; WO2018197555A1; DE102017206968A1; JP2020518458A; CN111093883B; AU2018260194B2; JP7346786B2; BR112019022431B1

Abstract

a presente invenção refere-se um processo e um dispositivo para produzir micronervuras (1), sendo que as micronervuras (1), por meio de uma estruturação de interferência por laser ou dlip ? direct laser interference patterning ? são introduzidas, em particular, em uma superfície já pintada e curada. a invenção refere-se, além disso, a um componente com as micronervuras produzidas dessa maneira. aeronaves, navios e turbinas eólicas podem ser operadas dessa maneira com uma menor resistência ao fluxo.

Description

“PROCESSO E DISPOSITIVO PARA PRODUZIR MICRONERVURAS” DESCRIÇÃO

[001] A presente invenção refere-se a um processo e um dispositivo para produzir micronervuras, assim como um componente, que pode ser produzido de forma correspondente, com micronervuras.

ANTECEDENTE DA INVENÇÃO

[002] Há cerca de trinta anos, sabe-se que em fluxos turbulentos o atrito em uma superfície pode ser reduzido por micronervuras. O descobrimento de micronervuras, cuja terminologia se baseia na palavra inglesa para “pequenas nervuras” ou “nervurinhas” e se estabeleceu como termo técnico comum no campo da mecânica de fluxos, não é atribuído, por fim, à pesquisa da geometria superficial de escamas de tubarões de nado rápido, que frequentemente têm ranhuras muito finas ou nervuras com pontas de nervuras muito pontiagudas. Comparada com uma superfície lisa, através das micronervuras, a velocidade do fluxo pode ser frequentemente reduzida em até 10 %, sendo que basicamente é válido, que o tamanho das micronervuras é adaptado ao meio e à velocidade do fluxo e, além disso, é válido, que quanto mais pontiagudas são as nervuras das micronervuras, tanto maior é a possível redução da resistência à corrente.

[003] Aeronaves de longo curso voam a grande altura com velocidade relativa quase constante, as turbinas eólicas são operadas em uma faixa estreita de número de rotações e os navios mercantes viajam longas distâncias com velocidade de cruzeiro constante. Por conseguinte, nesses casos pode ser esperado um efeito positivo através das micronervuras ajustadas. Surpreendentemente, os cálculos dinâmicos de fluidos e as pesquisas laboratoriais mostraram, que em todos esses casos, apesar do modo de uso muito diferente, o tamanho adequado das micronervuras situa-se na faixa de 40 - 200 pm. O valor ideal, contudo, deve ser ajustado basicamente às condições características de uso. Desvios maiores podem levar à diminuição do efeito

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2/53 positivo e em certas circunstâncias, podem ser até mesmo contraprodutivos.

[004] Para poder utilizar as vantagens em termos de mecânica de fluidos de micronervuras também em aeronaves, navios e outros componentes, tais como pás de rotores de rodas de turbinas eólicas, que são equipadas para seres expostas a uma corrente durante a operação, é desejável poder aplicar as estruturas finas das nervuras em uma grande área e dentro de um tempo de processamento economicamente aceitável.

[005] Nos processos atualmente conhecidos é incluída a colagem de uma superfície da aeronave com um filme adesivo, que apresenta uma estrutura de nervura estampada. Contudo, neste processo, as nervuras das micronervuras podem ser fornecidas apenas de forma limitadamente pontiagudas, de modo que o potencial de uma redução de resistência ao fluxo pelas micronervuras pode ser regularmente esgotado apenas em uma parte comparativamente pequena. Acresce, que o filme adesivo estampado, em comparação com a pintura normal, é relativamente espesso e pesado e, dessa maneira, aumenta o peso do componente colado. Além disso, para trabalhos de reparo ou novas pinturas, o filme adesivo deve ser removido de forma dispendiosa a mão.

[006] Um outro processo conhecido para a produção de micronervuras em uma superfície de aeronave baseia-se em um sistema de pintura especial para a superfície da aeronave, em uma tira de silicone circulante para estampar uma estrutura de micronervura na pintura ainda não curada e uma subsequente cura com luz ultravioleta na superfície estampada dessa maneira. A estrutura da micronervura é estampada no filme de silicone como imagem negativa. O filme de silicone se adapta à superfície da aeronave e transfere, assim, a estrutura para a camada de tinta ainda macia, recentemente aplicada. Adicionalmente, a superfície da aeronave com micronervuras assim produzida deve curar regularmente ainda durante várias horas à tempe

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3/53 ratura ambiente, a fim de reticular completamente e, assim, obter a tenacidade e resistência à abrasão necessária para a operação de voo. Esse processo, contudo, é muito dispendioso e sujeito a falhas, porque o filme de silicone deve ser conduzido com uma força de pressão regularmente estritamente definida em tiras, de preferência, exatamente paralelas ao longo da superfície da aeronave, em parte, de moldagem livre. A velocidade de processamento de cerca de um metro quadrado por minuto, perante os mais de mil metros quadrados de superfície da aeronave, é comparativamente lenta e frequentemente antieconômica.

[007] Na escala laboratorial, em um outro processo por meio de ablação por laser, uma estrutura de micronervura é introduzida em uma pá de turbina para compressores de turbinas. Neste caso, um feixe de laser focado foi conduzido por meio de um digitalizador ao longo das ranhuras das micronervuras. A velocidade de processamento obtida neste exemplo foi de 30 mm²/min. Mesmo considerando que neste caso foi processado um aço particularmente tenaz, então uma transferência econômica do processo para uma superfície de aeronave é dificilmente imaginável. Se as micronervuras na superfície da tinta de uma aeronave devem ser produzidas através da digitalização de um feixe de laser focado, a velocidade de processamento atingível com o mesmo é limitada e em certas aplicações pode ser muito baixa para o uso econômico. Uma superfície de micronervura de 1 m² com ranhuras com larguras equidistantes de 100 pm, apresenta 10⁴ m = 10 kg de comprimento da ranhura. Caso fosse utilizado um único feixe de laser para produzir esse comprimento de ranhura e para, dessa maneira, por exemplo, realizar a taxa superficial de 1 m²/min, então para esse fim, seriam necessários 167 m/s como velocidade de digitalização, que seria acompanhada por grandes recursos técnicos para a realização. Pois as velocidades de digitalização comuns atuais situam-se, via de regra, na faixa de alguns metros por segundo. O rendimento por unidade de superfície pode ser teoricamente obtido através de inúmeros feixes parciais paralelos, por exemplo, com dez ou vinte feixes paralelos.

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Uma divisão correspondentemente exata do feixe de laser original e um foco individual de cada feixe parcial único é acompanhada, contudo, por grandes recursos técnicos e uma instalação possivelmente complexa com alto recurso de ajuste devido aos inúmeros componentes que, de outro modo, interferem mutuamente.

[008] É objetivo da invenção fornecer um processo aperfeiçoado juntamente com o dispositivo e componente.

[009] Para a resolução do objetivo, servem um processo para produzir micronervuras de acordo com a reivindicação principal, assim como um dispositivo e um componente de acordo com as reivindicações adicionais. Formas de realização vantajosas resultam das reivindicações dependentes.

[010] Para a resolução do objetivo, serve um processo para produzir micronervuras, sendo que as micronervuras, por meio de uma estruturação de interferência por laser ou DLIP - Direct Laser Interference Patterning - são introduzidas em uma superfície, em particular, em uma superfície já pintada e curada.

[011] As micronervuras designam, como se sabe, uma geometria superficial, também mencionada de estrutura de micronervura, com nervuras finas, que apresentam pontas de nervuras muito pontiagudas.

[012] As micronervuras (em tradução livre “pequenas nervuras” ou “nervurinhas”) estendem-se, via de regra, em uma direção longitudinal. Em particular, a direção longitudinal ao longo de um componente é orientada paralelamente a uma direção de fluxo prevista.

[013] Duas nervuras adjacentes definem uma ranhura entre as duas nervuras adjacentes. A ranhura tem basicamente uma largura de ranhura, que corresponde à distância dos flancos opostos das duas nervuras adjacentes. Entende-se, basicamente, o vão da ranhura, portanto, por exemplo, a distância de um flanco direito de uma primeira nervura para o flanco esquerdo de uma segunda nervura disposta à direita da primeira nervura. Uma nervura tem um flanco cada para os dois lados.

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[014] A ranhura tem basicamente uma profundidade da ranhura, que corresponde à altura da nervura. Basicamente, duas nervuras adjacentes na direção longitudinal são orientadas paralelamente ou, em essencial, paralelamente uma à outra, isto é, em particular, com desvios angulares < 5^o.

[015] Duas ranhuras adjacentes apresentam uma distância entre as ranhuras, que é medida, via de regra, a partir do meio da ranhura até o meio da ranhura das duas ranhuras adjacentes. Basicamente, as micronervuras apresentam uma profundidade de ranhura, que corresponde aproximadamente à metade do espaçamento entre as ranhuras, com um desvio de < 30%.

[016] As micronervuras têm, em particular, para os tipos de uso mencionados, em cada caso uma distância típica de ranhuras entre 40 pm e 200 pm. No caso do avião de longo curso (isto é, tipicamente cerca de 850 km/h de velocidade relativa a cerca de 10.00 m de altura), por exemplo, o espaçamento entre as ranhuras deveria ser vantajosamente de 100 pm.

[017] Nessa configuração ou em uma forma de realização vantajosa, a distância entre as ranhuras é de cerca de 100 pm. Em particular, então, as ranhuras deveríam ter, de maneira ideal, uma profundidade de 50 pm e possuir uma seção transversal retangular. As teias entre as ranhuras devem ser as mais estreitas possíveis. Como compromisso frequente entre essa demanda aerodinâmica e a estabilidade mecânica resultou, para a forma da seção transversal da teia, um triângulo vertical, que na ponta superior apresenta, em particular, um ângulo de flanco de 30°. Tais micronervuras podem ser usadas, tal como citado acima, por uma aeronave de longo curso, isto é, com uma velocidade tipicamente prevista de cerca de 850 km/h a uma altura de cerca de 10.000 m, de modo particularmente eficaz para reduzir a resistência ao fluxo.

[018] A produção de micronervuras através da estruturação de interferência a laser permite a aplicação em grande superfície de estruturas de micronervuras com

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6/53 velocidade de processo particularmente alta e permite, assim, uma produção de micronervuras particularmente econômica, de aplicação simples e flexível em aeronaves, navios e turbinas eólicas. Processos mecânicos de processamento adicionais, tais como, por exemplo, polimento, são desnecessários.

[019] DLIP é a abreviação para Direct Laser Interference Patterning (traduzido literalmente por “padronização direta de interferência por laser”) e é uma técnica de interferência a laser de feixes múltiplos conhecida, na qual a interferência é usada especificamente para a microestruturação de superfícies. Os testes mostraram, que a estruturação de interferência a laser de dois feixes é particularmente adequada para a produção de uma estrutura de micronervuras. Para a DLIP, basicamente, é usada suficiente luz de laser coerente, de modo que essa pode ser dividida em dois feixes parciais idênticos, que podem interferir uns com os outros. Esses feixes parciais são levados, então, à sobreposição sob um ângulo definido na superfície da pintura. Visto que a estrutura de onda dos feixes parciais é idêntica, formam-se zonas regulares na área de sobreposição com interferência construtiva ou destrutiva, isto é, com intensidade de luz máxima e mínima. De modo correspondente, na superfície da pintura formam-se ranhuras paralelas devido à ablação por laser dependente de intensidade, cuja distância a do comprimento de onda λ da luz de laser depende do ângulo de união 2α entre os dois feixes parciais, sendo que L é a distância correspondente à distância da ranhura a de dois níveis máximos de intensidade adjacentes: L = λ / 2 (veja as Figuras 3 a 6).

[020] Para um determinado comprimento de onda λ, através da variação do ângulo a, a distância L e, dessa maneira, a estrutura da micronervura com a distância da ranhura a pode ser adaptada de forma vantajosa aos diversos campos de aplicação. É vantajoso, além disso, que a finura da estrutura não seja produzida através da focalização correspondentemente forte do feixe de laser, mas sim, que essa seja gerada pela própria interferência. Assim, essa é amplamente independente da distância

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7/53 de trabalho da cabeça de processamento ou da cabeça óptica.

[021 ] De maneira vantajosa, a área de sobreposição dos feixes parciais é configurada como quadrado de longo alcance (por exemplo, 100:1), em que para a agregação dos feixes são utilizadas lentes cilíndricas. Assim, obtém-se uma tira relativamente larga com estrutura de micronervura, que é processada com velocidades na faixa de metro por segundo em direção transversal. Assim, a aplicação de micronervuras em grande superfície é permitida com velocidade de processo particularmente alta. Neste caso, o processo pode ser aplicado de modo particularmente simples e flexível e permite, assim, o uso econômico de micronervuras em aeronaves, navios e turbinas eólicas.

[022] Para uma estruturação a laser particularmente eficaz, é vantajoso que a luz de laser seja suficientemente bastante absorvida pela tinta. Ou seja, o comprimento de onda do laser se sobrepõe a uma banda de absorção espectral da tinta. A profundidade da ablação por laser pode ser ajustada, então, em uma configuração através da intensidade e duração do efeito da radiação.

[023] A duração do efeito em uma forma de realização pode ser selecionada de tal modo, que a ablação por laser ocorre de modo mais rápido do que a dissipação da energia através da condução de calor. Com isso, é possível evitar, que a microestrutura “borre”. Uma estrutura de micronervuras com, por exemplo, a = L = 100 pm, via de regra, não é essencialmente prejudicada, se o comprimento de difusão térmica relevante dependente de material for < 10 pm. Em sistemas de pintura típicos isso pode ser garantido de modo vantajoso, se em uma forma de realização o tempo de efeito da radiação laser for < 1 mseg. (Nos metais, esse valor situa-se, por exemplo, em < 1 pseg.)

[024] Tanto a tinta de acabamento de aeronaves e turbinas eólicas, quanto também as pinturas subaquáticas de navios são principalmente sistemas de poliure

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8/53 tano (PUR). Contudo, também são usados sistemas de epóxi e acrila. Para todos esses sistemas ou sistemas de pintura típicos, os espectros de absorção mostram sobreposições mais ou menos acentuadas com a faixa de emissão do laser de CO2. Esse laser pode ser operado com comprimentos de onda seletivos na faixa entre 9 μιτι e 11 μιτι. Estruturas de micronervuras de 40 - 200 μιτι podem ser produzidas, dessa maneira, em uma forma de realização de acordo com a fórmula acima com um ângulo de união 2α na faixa entre 25° e 3^o. Dessa maneira, 0 laser de CO2 é uma ferramenta particularmente adequada para estruturar os sistemas de pintura mencionados. Em uma configuração, 0 tempo de efeito da radiação laser é < 1 mseg. O processo é preferivelmente regulado de tal modo, que a energia absorvida pela laca dentro desse período é suficiente para causar a erosão do material para a profundidade desejada.

[025] No laser de CO2 podem ser obtidas durações de pulsação < 1 mseg através de estímulo elétrico pulsado. Alternativamente, em um laser de emissão contínua, 0 tamanho do campo de processamento e a velocidade de digitalização podem ser ajustados uns aos outros de tal modo, que resulta um tempo de efeito < 1 mseg.

[026] A energia, que é absorvida dentro de uma determinada espessura da tinta, depende basicamente do coeficiente de absorção específico do comprimento de onda e da intensidade da luz de laser. O laser de CO2 possui tipicamente duas linhas de emissão particularmente intensas a 10,6 μιτι e 9,6 μιτι. No sistema PUR, 0 coeficiente de absorção é cinco vezes maior a 9,6 μιτι do que a 10,6 μιτι. Para depositar em uma espessura de camada definida, portanto, a mesma energia, por conseguinte, com λ= 10,6, deveria ser usada a intensidade de laser cinco vezes maior do que a 9,6 μιτι. Para poder gerar uma estrutura de micronervuras com a linha de laser a 9,6 μιτι em uma superfície de PUR, a densidade de energia é preferivelmente de cerca de 1 J/cm², sendo que esse valor pode ser ajustado de modo correspondente à profundidade de erosão desejada. Partindo, por exemplo, com 1 J/cm² de um laser de 1 kW e 1 ms de

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9/53 tempo de efeito, então para a área de sobreposição dos feixes parciais resulta uma superfície de 1 cm². Se essa superfície for configurada como um quadrado de longo alcance (100 : 1), como padrão de interferência resulta, então, uma tira com10 cm de largura e 1 mm de altura, que é conduzida a uma velocidade de 1 m/s através da superfície. Isso corresponde a 0,6 m²/min de rendimento por unidade de superfície ou velocidade de processamento.

[027] Preferivelmente, toda a estrutura para o processamento superficial é conduzida como bloco monolítico compacto ao longa da superfície de pintura. É vantajoso, neste caso, que o processo trabalhe sem contato e livre de desgaste. A distância de trabalho não é crítica, particularmente desde que os feixes parciais na superfície da tinta se sobreponham suficientemente. Mesmo superfícies de moldagem livre podem, por conseguinte, ser processadas, também sem controle de condução extremamente complexo.

[028] O fato de que a microestruturação de tintas é possível com impulsos em milissegundos de um laser de CO2 ou mesmo com um laser de CO2 de onda contínua, é surpreendente para 0 especialista. Ali predomina a opinião, de que nas tintas à base de polímero (por exemplo, PUR), na entrada relativamente lenta de energia, ao contrário da observação feita, ocorrem a formação de fuligem e outros efeitos de decomposição e fusão indesejados. Obviamente, na microestruturação pensa-se falsamente sempre na ablação por laser; um processo, no qual, com impulsos em nanosegundos, é produzido localmente um aumento repentino de temperatura, que sem a formação de fuligem, causa 0 estalar do material.

[029] Para a estruturação ou texturização de superfícies pintadas com lasers para obter estruturas na faixa micrométrica, a duração do efeito de radiação laser é, em particular, < 1 ms, para que a estruturação não seja “borrada” em consequência da difusão térmica. Durações de efeito correspondentes podem ser obtidas, selecionando de forma apropriada a velocidade de digitalização e a geometria da faixa de

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10/53 processamento ou cronometrando a estimulação elétrica do laser.

[030] Em uma forma de realização, as micronervuras são posteriormente introduzidas em uma superfície já pintada, que é adequada para ser exposta a um fluxo durante a operação, por meio da estruturação de interferência por laser. A superfície já pintada significa que a tinta já está curada e a superfície está basicamente pronta para ser usada para a operação posterior. Através da introdução subsequente das micronervuras, a resistência ao fluxo é meramente reduzida.

[031] Em uma forma de realização, o laser é um laser de CO2. Um grau de absorção particularmente alto pode ser obtido, assim, em tintas comuns, em particular, em tintas à base de PUR.

[032] Em uma forma de realização, 0 laser é um laser de CO2 de onda contínua. Tais lasers com propriedades de focalização e coerência correspondentes estão em uso industrial em uma faixa de rendimento de até multi-kilowatt para 0 processamento do material.

[033] Em uma forma de realização, 0 laser, em particular, 0 laser de CO2, está configurado para emitir um feixe de laser com um comprimento de onda de 9,3 pm, 9,6 pm ou 10,6 pm e as micronervuras são introduzidas em uma tinta, preferivelmente tinta transparente, à base de poliuretano ou acrila ou epóxi. As micronervuras com qualidade particularmente alta com ranhuras e nervuras particularmente limpas, podem ser assim produzidas. Particularmente ao usar um laser de CO2, que é operado na faixa de 0,01 - 0,20 com um comprimento de onda λ= 9,6 pm, as micronervuras podem ser introduzidas na tinta superficial em forma de um sistema de poliuretano com velocidade de processo e qualidade particularmente altas.

[034] O feixe de laser interferente compreende preferivelmente dois feixes luminosos, que são direcionados de tal modo para a superfície, que os dois feixes luminosos interferem um com 0 outro. Os dois feixes luminosos e, dessa maneira, a radiação laser interferente podem ser obtidos, em particular, através da divisão do feixe

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11/53 do feixe de laser de saída, de modo que a radiação laser interferente introduz na superfície a energia correspondentemente dividida. A radiação laser interferente produz uma estrutura de interferência sinusoidal na superfície com níveis máximos de intensidade dispostos periodicamente um ao lado do outro na distância L um do outro. No movimento sincrônico dos dois feixes luminosos em direção longitudinal, são produzidas, assim, um múltiplo de ranhuras dispostas uma ao lado da outra.

[035] Partindo de uma erosão de material compatível com a intensidade, então o perfil de intensidade sinusoidal produz um perfil em altura igualmente sinusoidal na superfície da tinta.

[036] De maneira ideal, nas ranhuras das micronervuras em uma forma de realização, a razão entre a largura em relação à profundidade deveria ser de 2 para 1 e as teias deveríam ser, em particular, as mais finas possíveis. Em um perfil em altura sinusoidal com 2/1 de largura para profundidade, as curvas verticais da crista e cavidades são extremamente planas. Isto é, via de regra, não há quaisquer nervuras pronunciadas. Dessa maneira, tais micronervuras podem ser apenas parcialmente eficazes. Quando se deseja um perfil sinusoidal com pontas pontiagudas, então, em particular, a amplitude da onda deve ser ajustada grande em relação ao seu período. No entanto, visto que, por exemplo, a largura da ranhura e, dessa maneira, o período é fixado com 100 pm, resultaria, para a profundidade da ranhura, um valor teórico > 500 pm, o que, por sua vez, estaria em oposição à funcionalidade das micronervuras.

[037] Pinturas convencionais de aeronaves têm, em particular, uma espessura de 100 - 150 pm, portanto, significativamente mais finas do que a profundidade de erosão teórica. Esses são sistemas de multicamadas, que consistem essencialmente na primeira demão, na tinta de base com pigmentos coloridos e na camada de cobertura da tinta transparente. As propriedades de transmissão das diversas camadas são muito diferentes para a luz de laser. Assim, por exemplo, a radiação de infravermelho

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12/53 com o comprimento de onda λ= 9,6 pm, devido à banda de absorção de PUR correspondente, é absorvida em considerável parte na camada de tinta transparente de PUR e ali, com correspondente intensidade, pode gerar no meio ranhuras com teias relativamente pontiagudas. Na tinta de base de epóxi subjacente, a absorção da radiação a 9,6 pm é essencialmente menor, de modo que desde o início seria erodido menos material. Acresce, que a tinta de base contém pigmentos de dióxido de titânio finamente suspensos que, devido à sua forte propriedade de espalhamento, levam à homogeneização da intensidade luminosa e, dessa maneira, a borrar a estrutura de interferência. Por conseguinte, não se realiza uma erosão essencial do material na camada de tinta de base. Essa camada forma, por conseguinte, uma barreira e limita, dessa maneira, a erosão de profundidade adicional nas ranhuras. Em uma forma de realização, a profundidade das ranhuras das micronervuras é determinada, dessa maneira, através da espessura da camada de tinta transparente.

[038] Em uma forma de realização, as micronervuras são produzidas por um feixe de laser e um feixe de laser adicional, sendo que o feixe de laser e o feixe de laser adicional incidem localmente sobre uma superfície em torno de um deslocamento AL transversalmente a uma direção de avanço ou transversalmente a uma direção longitudinal das micronervuras, para produzir as micronervuras. Direção longitudinal das micronervuras significa a direção longitudinal das nervuras e/ou ranhuras das micronervuras. Direção de avanço significa a direção de um movimento relativo do feixe de laser e/ou do feixe de laser adicional relativo à superfície. Micronervuras com flancos particularmente inclinados, isto é, paredes e nervuras particularmente finas, isto é, teias, podem ser produzidas dessa maneira.

[039] Em uma forma de realização, o feixe de laser adicional é emitido por um laser adicional ou o um feixe de laser adicional é produzido através da divisão do feixe de laser ou através da separação ou ramificação do feixe de laser. Em outra forma de

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13/53 realização, o feixe de laser adicional corresponde ao feixe de laser, contudo, temporalmente deslocado, isto é, em uma trajetória de processamento posterior sobre a mesma área superficial. Em todas essas três formas de realização é possível, que por meio de um ou mais lasers sejam produzidos pelo menos dois níveis máximos de intensidade com distância L transversal à direção de avanço de um feixe de laser, feixe de laser adicional e/ou feixes parciais e, de fato, simultaneamente ou temporalmente deslocados. Esses níveis máximos de intensidade refletem como ranhuras na superfície em um movimento relativo na direção de avanço. Nervuras particularmente estreitas entre duas dessas ranhuras podem ser produzidas dessa maneira. Além disso, transversalmente à direção de avanço podem ser produzidas ranhuras sobrepostas, sendo que os dois flancos de uma nervura entre duas dessas ranhuras sobrepostas são, então, cada temporalmente deslocados ou produzidos por diferentes feixes de laser ou feixe parcial.

[040] Em uma forma de realização, por meio do laser, as micronervuras são introduzidas em uma camada externa de tinta de acabamento e/ou uma camada de tinta de base disposta sob a camada de tinta de acabamento apresenta um baixo grau de absorção comparado com a camada de tinta de acabamento para o comprimento de onda do laser, isto é, para o comprimento de onda do feixe de laser emitido pelo laser ou a radiação laser interferente.

[041] Preferivelmente, a camada de tinta de acabamento é uma camada de tinta transparente, em particular, à base de poliuretano. A camada de tinta de base é preferivelmente um material sintético e/ou resina, de modo particularmente preferido, uma resina epóxido.

[042] Em uma forma de realização, a camada de tinta de base disposta sob a camada de tinta de acabamento é parcialmente descoberta por meio do laser. Em outra forma de realização, uma camada inferior disposta sob uma camada de material é parcialmente descoberta por meio do laser, sendo que a camada de material pode

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14/53 ser a camada de tinta de acabamento e/ou a camada inferior da camada de tinta de base. Parcialmente descoberta significa que em uma ou mais partes a camada inferior não é coberta pela camada de material ou a camada de tinta de base não é coberta pela camada de tinta de acabamento. A superfície nessa parte ou nessas partes pode ser formada pela camada inferior ou pela camada de tinta de base. Através da descoberta parcial da camada inferior ou da camada de tinta de base, pode ser possibilitada uma superfície da cavidade particularmente lisa ou uma base plana de uma ranhura de uma micronervura. É possível uma redução particularmente eficaz da resistência ao fluxo.

[043] Em um desenvolvimento, o grau de absorção da camada de tinta de base é de tal maneira menor do que o grau de absorção da camada de tinta de acabamento, que o limiar de processamento previsto para uma erosão do material ou a intensidade do limiar do feixe de laser ou da radiação laser interferente na camada de laca de acabamento é obtido ou excedido, contudo, não na camada de tinta de base.

[044] Em um desenvolvimento, a camada de tinta de base compreende partículas de T1O2, para obter uma baixa absorção comparada com a camada de tinta de acabamento para, por exemplo, 0 comprimento de onda λ = 9,6 μιτι de um laser de CO2 e/ou para evitar atingir 0 limiar de processamento ou intensidade do limiar para uma erosão do material.

[045] A energia introduzida pelo laser na camada de tinta de acabamento ou na camada de material, providencia uma erosão do material de tal modo, que a distribuição de intensidade do feixe de laser ou da estrutura de interferência se reflete na camada de tinta de acabamento ou na camada de material com uma forma que corresponde pelo menos aproximadamente a um recesso ou ranhura.

[046] Devido à baixa absorção, em particular, abaixo do limiar de processamento ou intensidade do limiar para uma erosão do material na camada de tinta de base, a distribuição de intensidade não se reflete na camada de tinta de base. O lado

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15/53 superior, em particular, plano, da camada de tinta de base, que é adjacente à camada de tinta de acabamento e é pelo menos parcialmente descoberto pelo laser, pode ser preservado.

[047] Isso é particularmente vantajoso a partir dos motivos descritos a seguir.

[048] Basicamente, é válido que, quanto mais retangular for a seção transversal, tanto maior é a redução da resistência ao fluxo.

[049] Além disso, é basicamente válido, que quanto mais pontiagudas forem as nervuras, em particular, em forma de teia ou as teias entre as ranhuras, portanto, quanto mais estreitas, tanto maior é a redução da resistência ao fluxo.

[050] Em uma forma de realização, as micronervuras são introduzidas na superfície de uma aeronave, de um navio ou de pás de rotor de uma turbina eólica. Por este meio, pode ser possível uma redução particularmente eficaz da resistência ao fluxo.

[051] Um outro aspecto da invenção refere-se a um dispositivo para realizar o processo descrito acima para produzir micronervuras com um laser configurado para a produção das micronervuras ou laser de onda contínua, em particular, laser de CO2. As formas de realização desse dispositivo já são evidentes a partir da descrição do processo. Em particular, 0 dispositivo compreende pelo menos um laser e uma cabeça óptica com pelo menos um dispositivo divisor de feixe e pelo menos um dispositivo de focalização.

[052] As micronervuras, que foram produzidas através de um laser de onda contínua, mostram uma ranhura produzida continuamente, sendo que podem ser observados traços isolados de fusão e/ou efeitos de decomposição.

[053] Em particular, por meio do laser podem ser produzidas micronervuras com nervuras muito pontiagudas com uma largura da ponta da nervura b de no máximo 1 pm ou 2 pm, em particular, tal como mostra a figura 5, medidas transversalmente à direção longitudinal e/ou medidas exatamente 1 pm abaixo do ponto máximo

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16/53 da ponta da nervura.

[054] Em particular, por meio de laser, podem ser produzidas micronervuras com nervuras muito pontiagudas com uma largura da nervura de no máximo 30% ou 40% da distância da ranhura, sendo que com a largura das nervuras é entendida a extensão transversal à direção longitudinal e, de fato, medida a uma distância abaixo do ponto máximo da ponta da nervura, em particular, de um terço da profundidade da ranhura ou altura da nervura.

[055] As micronervuras apresentam, em particular, flancos de nervuras entre as ranhuras, que refletem uma divisão de intensidade de um feixe de laser ou de uma divisão de intensidade de uma estrutura de interferência, isto é, uma seção de uma curva de medição correspondente da intensidade I através de um eixo x para a superfície transversal à direção de avanço.

São mostradas:

[056] Figura 1 :representação esquemática da produção de micronervuras por meio de um laser posteriormente em uma superfície de aeronave já pintada.

[057] Figura 2:representação esquemática de um dispositivo divisor de feixe e de focalização para produzir uma estrutura de interferência em uma superfície.

[058] Figura 3:representação esquemática do reflexo de uma estrutura de interferência em uma camada de material.

[059] Figura 4:representação esquemática do reflexo de uma estrutura de interferência em uma camada de tinta de acabamento e em uma camada de tinta de base subjacente.

[060] Figura 5:representação esquemática de uma produção de micronervuras através da introdução localmente deslocada de radiação laser em uma camada de material.

[061] Figura 6:representação esquemática de uma produção de micronervuras através da introdução localmente deslocada de radiação laser em uma superfície

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17/53 com uma camada de tinta de acabamento e com uma camada de tinta de base;

[062] Figura 7:representação esquemática de uma estrutura óptica com dois espelhos defletores basculantes para defletir os feixes parciais na superfície;

[063] Figura 8:representação esquemática de uma estrutura óptica com quatro espelhos defletores basculantes para defletir os feixes parciais na superfície;

[064] Figura 9:representação esquemática frontal de uma estrutura óptica com dois espelhos defletores basculantes e um corpo defletor óptico;

[065] Figura 10:Vista de cima sobre uma mancha de laser longitudinal;

[066] Figura 11 :representação esquemática lateral espacial de uma estrutura óptica com dois espelhos defletores basculantes e um corpo defletor óptico.

[067] A seguir, a invenção é esclarecida em detalhes com base nos exemplos de realização representados esquematicamente nos desenhos e em relação aos desenhos, as formas de realização, assim como modalidades vantajosas adicionais são descritas em detalhes.

[068] A Figura 1 mostra um dispositivo exemplificado para produzir micronervuras 1 na superfície 3 já pintada de uma aeronave 10, por exemplo, em uma nova pintura ou repintura ou em um reparo, sendo que as micronervuras 1 são produzidas por meio de um laser de onda contínua 2, em particular, laser de CO2. A superfície 3, portanto, no início do processamento por laser, já está seca e curada. Não são usadas outras ferramentas que causam a erosão do material, tais como, por exemplo, lixas.

[069] É prevista uma unidade de movimento do tipo de robô de 5 eixos 14, que é configurado de tal modo, que um feixe de laser 15, uma radiação laser interferente 16, um feixe de laser adicional 17 e/ou uma radiação laser interferente adicional 18 pode ser movido em relação à superfície 3, preferivelmente motorizado por meio de um acionamento e/ou automaticamente por meio de um elemento de controle para 0 acionamento. Uma estruturação a laser de grande superfície ou DLIP com taxa de superfície particularmente grande pode ser assim realizada. A unidade de movimento

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18/53 compreende um dispositivo de focalização 20 e/ou um dispositivo divisor de feixe 21, preferivelmente como unidade de construção compacta, de modo que um diâmetro de pontos possa ser ajustado na superfície 3, que permanece constante, em particular, também durante o movimento relativo. O laser de onda contínua 2 está ligado com o dispositivo de focalização 20 e/ou com um dispositivo divisor de feixe 21 através de um dispositivo condutor de feixe móvel, de modo que a unidade de movimento 14 pode ser movida independente do laser de onda contínua fixo 2. O processamento ocorre, tal como mostrado na Figura 1, na direção de avanço 9.

[070] Em geral, as pinturas de aeronaves são sistemas de multicamadas. De modo essencial, tais sistemas de multicamadas para pinturas de aeronaves consistem em uma primeira demão como proteção anticorrosiva e promotor de aderência, em uma tinta de base da camada de tinta de base 5, em particular, com pigmentos coloridos e/ou em uma tinta transparente da camada de tinta de acabamento 4. A tinta de base é, via de regra, um revestimento de resina epóxido de multicomponentes. A tinta transparente baseia-se, ao contrário, preferivelmente em um sistema de poliuretano (PUR). Para que a impressão óptica da superfície da aeronave não seja prejudicada, é vantajoso introduzir a estrutura de micronervuras na camada de tinta de acabamento, em particular, transparente 4. Se a camada de tinta de acabamento é realizada à base de poliuretano, essa possui uma estrutura de absorção IR na faixa de emissão do laser de CO2. Em particular, uma banda de absorção de PUR característica se sobrepõe com um comprimento de onda de emissão particularmente forte (λ= 9,6 pm) do laser de CO2. Quando for produzida uma estrutura de micronervuras, portanto, micronervuras 1, com um espaçamento entre as ranhuras a = 100 pm, então no comprimento de onda λ= 9,6 pm para 0 ângulo 0 entre os dois feixes parciais 6,7, aplica-se a equação 2 0 = 5° 30’.

[071] A Figura 2 mostra uma estrutura óptica exemplificada de um dispositivo divisor de feixes 21 e dispositivo de focalização 20 para transformar um feixe de laser

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19/53 em uma radiação laser interferente 16. As seguintes realizações são aplicadas de maneira análoga para um feixe de laser adicional 17, que é transformado em um feixe de laser interferente adicional 18.

[072] O feixe de laser incidente 15, tal como mostrado na Figura 2, é dividido em um divisor de feixes preferivelmente não polarizador, preferivelmente em um espelho parcialmente permeável 22, em um primeiro feixe parcial 6 e em um segundo feixe parcial 7.

[073] De maneira análoga, o feixe de laser incidente 15, em uma modalidade alternativa ou complementar, pode ser dividido de tal modo, que dois diferentes feixes de laser cada um com apenas um nível máximo de intensidade Imax podem arrastar uma ranhura 13 para a superfície 3.

[074] Em uma estrutura óptica exemplar da Figura 2, os feixes parciais 6, 7 são direcionados com auxílio dos espelhos ópticos 23 de tal modo para a superfície 3, que esses incidem ali sob um ângulo predeterminado α. A distância L depende basicamente do comprimento de onda λ da luz laser e do ângulo de junção 2α entre os dois feixes parciais 6, 7 e, de fato, em particular, de acordo com a equação L = λ / 2 sina. Preferivelmente, aplica-se a equação θ = 2α, isto é, os dois feixes parciais 6, 7 incidem sobre a superfície 3 sob o mesmo ângulo a.

[075] Em particular, toda a estrutura óptica é realizada com o dispositivo divisor de feixes 21 e/ou dispositivo de focalização 20 como bloco monolítico, compacto. Esse pode ser conduzido, dessa maneira, de modo particularmente simples ao longo da superfície 3 da aeronave 10 ou do componente da aeronave. A vantagem, neste caso, é que o processo de erosão - com exceção dos rolos - trabalha sem contato e livre de desgaste. Em um desenvolvimento, a unidade de movimento é movida sem contato sobre a superfície. Com isso, evita-se mesmo um contato da superfície através dos rolos. Através do uso de uma radiação interferente, pode ser possibilitada uma faixa de tolerância particularmente grande com respeito à distância de trabalho,

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20/53 isto é, da posição do foco em relação à superfície 3.

[076] Preferivelmente, a distância de trabalho ao longo de uma faixa oblíqua à superfície 3 na faixa de tolerância, na qual os feixes parciais 6, 7 se sobrepõem de modo suficientemente forte para uma erosão planejada, portanto, por exemplo, os níveis máximos de intensidade Imax, ainda atingem a intensidade limiar desejada. Mesmo as superfícies de moldagem livre podem ser processadas, dessa maneira, também sem controle de condução extremamente complexo que, via de regra, é determinado para ajustar a posição do foco às diferenças de altura da superfície através do dispositivo de focalização.

[077] A fim de produzir uma estrutura de micronervuras ou micronervuras 1 desejadas por meio de laser, podem ser selecionadas várias abordagens, que são descritas, a seguir, com base em formas de realização alternativas ou complementares. Através do ângulo a, que pode ser ajustado livre e continuamente, a distância L dos níveis máximos de intensidade Imax de uma divisão, em particular, periódica da intensidade do laser l(x) pode ser ajustada na superfície 3 através de um eixo transversal x verticalmente à direção de avanço 9 ou direção longitudinal 8 das micronervuras. Em uma modalidade, a divisão de intensidade, em particular, periódica, pode ser uma função sinusoidal modificada, do tipo sinusoidal ou em forma sinusoidal.

[078] A Figura 3 ilustra como a intensidade l(x) em uma posição do eixo transversal x pode se correlacionar com a profundidade de erosão, de modo que essa divisão de intensidade pode ser transmitida para o perfil em altura da superfície 3.

[079] Em uma modalidade, a espessura da camada de tinta de acabamento 4, em particular, de tinta transparente à base de PUR, é igual ou maior do que a profundidade da ranhura d desejada da micronervura 1, portanto, da altura das nervuras 12.

[080] A Figura 4 mostra uma superfície 3, na qual abaixo de uma camada de material ou camada de tinta de acabamento 4, está disposta uma camada inferior ou

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21/53 camada de tinta de base 5, sendo que a intensidade l(x) da radiação laser é tão alta em um nível máximo de intensidade Imax, que a camada de material ou a camada de tinta de acabamento 4 é parcialmente completamente removida e a camada inferior ou a camada de tinta de base 5 é, dessa maneira, parcialmente completamente descoberta. Parcialmente significa aqui o ponto da superfície 3, no qual uma energia do laser é introduzida com o nível máximo de intensidade Imax.

[081] Nas Figuras 3 e/ou 4, a radiação laser é, em particular, a radiação laser interferente 16, que foi preferivelmente obtida convertendo o feixe de laser 15. De forma alternativa ou complementar, também é basicamente possível produzir as ranhuras mostradas nas Figuras 3 e 4 através de raios laser não interferentes, deslocados temporal e/ou localmente, que em soma produzem a divisão de intensidade mostrada.

[082] Visto que o comprimento de onda da luz laser emitida pelo laser, em uma modalidade, é selecionado de tal modo, que esse, de fato, é absorvido na camada de tinta de acabamento 4, contudo, quase não penetra na camada de tinta de base 5 devido ao forte espalhamento nos pigmentos de T1O2, 0 processo de erosão causado por meio do laser para por si só na camada de tinta de base 5 (veja a Figura 4).

[083] A profundidade da ranhura d corresponde, então, à espessura da camada de tinta de acabamento 4, enquanto a distância da ranhura a corresponde à distância L dos níveis máximos de intensidade Imax. Uma ranhura 13 com sola particularmente lisa, portanto, base de ranhura plana e flancos inclinados 11 das nervuras 12, pode ser obtida, assim, utilizando 0 processo de erosão que para por si só na camada inferior ou na camada de tinta de base 5.

[084] A Figura 5 mostra esquematicamente uma produção de micronervuras 1 em duas etapas através da introdução localmente deslocada de radiação laser 16 em uma primeira etapa de processamento e de radiação laser adicional 18 em uma

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22/53 segunda etapa de processamento.

[085] Por motivos de clareza, na Figura 5 o produto intermediário foi mostrado através da primeira etapa de processamento antes da realização da segunda etapa de processamento. A primeira etapa de processamento e a segunda etapa de processamento, contudo, também podem ocorrer simultaneamente. O processo de processamento em duas etapas permite a produção de micronervuras com flancos particularmente inclinados 11 e nervuras pontiagudas 12.

[086] A largura da ranhura, a profundidade da ranhura, o espaçamento entre as ranhuras e/ou a razão entre a profundidade da ranhura em relação ao espaçamento entre as ranhuras podem ser preferivelmente ajustadas ao tamanho dos vórtices que consomem energia na superfície 3 do componente, que se formariam durante a operação do componente com uma velocidade típica do fluxo em uma superfície lisa. Seria ideal, por exemplo, em uma aeronave de longo curso, prever nervuras 12 de 2 pm de largura e preferivelmente retangulares ou do tipo retangular entre as ranhuras 13.

[087] Uma tal estrutura de micronervuras, contudo, hoje pode ser dificilmente produzida economicamente e a estabilidade mecânica, além disso, na maioria das vezes, não seria suficiente para o uso prático. Por conseguinte, no caso das micronervuras, em geral, é tencionado um compromisso entre aerodinâmica e estabilidade mecânica com aproximação da estrutura ideal. Os vórtices que consomem energia dependem basicamente da velocidade do fluxo, da viscosidade e da densidade do meio de fluxo.

[088] Através de um componente com uma superfície 3 com micronervuras 1 com um espaçamento entre as ranhuras de 100 pm de preferivelmente cerca de 100 pm e/ou com uma profundidade da ranhura de aproximadamente 50 pm, em uma aeronave de longo curso, em uma fase de velocidade de voo relativamente constante, a resistência total ao fluxo, que não é condicionada apenas pelo atrito superficial, pode ser reduzida em até 3%. Em relação a isso, o consumo de combustível também pode

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23/53 cair.

[089] Nas turbinas eólicas (WKA), com um fluxo livre de atrito ideal, até 60% da energia eólica podem ser transformadas em energia mecânica do rotor. A limitação é condicionada pelo fato, de que atrás do rotor a velocidade do vento é, de fato, reduzida, mas o ar, além disso, deve sair, para que a pressão dinâmica não bloqueie o rotor.

[090] Nas WKAs as perdas aerodinâmicas, tais como formação de vórtice e o atrito na parede nas pás do rotor reduzem a energia mecânica realmente útil para cerca de 50%. De fato, a velocidade periférica das pontas do rotor é apenas cerca de um terço da velocidade da aeronave, mas a densidade do ar no chão é três vezes maior do que a uma altura del 0.000 m. Visto que o índice de Reynold tem uma influência sobre o tamanho preferido das micronervuras 1 e o índice de Reynold contém o produto de densidade e velocidade, o tamanho das micronervuras situa-se basicamente na faixa de 100 - 200 μιτι. O tamanho exato depende, em particular, do número de rotações projetado das WKAs e na lâmina do rotor varia de acordo com a distância até o eixo basculante. O atrito na parede pode ser reduzido, por esse meio, em até 10%, com o que o rendimento das WKA pode melhorar em torno de 1% a 2%.

[091] Em uma forma de realização, as micronervuras 1 são produzidas através de um aumento ou redução, em particular, constante ou gradual, do ângulo de sobreposição α dos dois feixes parciais 6, 7 de tal modo, que as micronervuras apresentam, em particular, transversalmente ao eixo longitudinal 8, uma largura da ranhura L decrescente ou crescente. As micronervuras 1 em uma lâmina de rotor (não mostrado) podem ser adaptadas, assim, de modo particularmente simples e eficaz ao aumento da velocidade periférica com crescente aumento para o cubo.

[092] Em outra modalidade, nos navios mercantes as superfícies subaquáticas podem ser equipadas com micronervuras 1. Para velocidades de cruzeiro típicas

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24/53 desses navios de 10 a 20 nós, esses requerem micronervuras com larguras de ranhuras entre 80 e 200 pm. Tais micronervuras 1 podem ser introduzidas na tinta subaquática por meio de DLIP.

[093] As formas de realização e aplicações exemplificadas mencionadas mostram, que o processo, o dispositivo e os componentes ou superfícies que podem ser assim produzidos, podem ser usados em uma ampla faixa.

[094] Neste caso, é particularmente vantajoso, que o tamanho das micronervuras 1 pode variar através de uma simples modificação do ângulo α nos feixes parciais 6, 7, que a profundidade da ranhura d das micronervuras 1 pode ser ajustada através da intensidade e velocidade de avanço, que as micronervuras 1 com flancos particularmente inclinados 11, nervuras pontiagudas finas 12, podem ser produzidas de modo particularmente simples através de sobreposição ligeiramente deslocada de estruturas de interferência, em particular, essencialmente idênticas, preferivelmente produzidas a partir de cabeças ópticas deslocadas, que o processamento é particularmente livre de contato e/ou livre de desgaste, isto é, são possíveis longos tempos de exposição, que resultam particularmente pouco pó e/ou vapores, que basicamente podem ser registrados quantitativamente, que o processamento pode ocorrer completamente automático e/ou por controle remoto, que é possível uma escalabilidade através do uso de um laser de CO₂de onda contínua até rendimentos por área de superfície de vários metros quadrados por minuto e/ou que durante a operação do laser de CO2 de onda contínua com um comprimento de onda de 9,6 pm, via de regra, podem ser processadas tintas de poliuretano

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25/53 particularmente resistentes ao uso e resistentes às intempéries, de modo particularmente rápido e com alta qualidade.

[095] Em uma modalidade vantajosa, as micronervuras são posteriormente introduzidas em tintas curadas, padronizadas. Isso permite uma introdução particularmente flexível das micronervuras.

[096] Em uma modalidade vantajosa, as estruturas de micronervuras são produzidas através de radiação laser interferente ou interference patterning. Por esse meio, as micronervuras podem ser introduzidas com uma velocidade de processamento particularmente alta.

[097] Em uma modalidade vantajosa, as estruturas de interferência da radiação laser interferente ou do interference patterning são produzidas, em particular, de modo ligeiramente deslocadas. Pontas de micronervuras particularmente pontiagudas e afiadas podem ser produzidas, assim, através da sobreposição de estruturas de interferência, em particular, ligeiramente deslocadas.

[098] Em uma modalidade vantajosa, é usado um laser de CO2. Sistemas de tintas usuais e tamanhos de micronervuras particularmente vantajosos podem ser produzidos, assim, de modo muito preciso e eficaz.

[099] Em uma modalidade vantajosa, é usado um laser com um comprimento de onda de 9,6 pm. Uma absorção particularmente alta em tinta de PUR pode ser, assim, permitida.

[0100] Tal como já foi esclarecido acima, a resistência ao fluxo em um componente durante a operação pode ser reduzida, ao todo, de forma melhor, em que, em vários pontos de um componente as micronervuras 1 introduzidas são adaptadas às condições de fluxo ali predominantes durante a operação, portanto, à velocidade de fluxo e/ou à pressão atmosférica. Em uma turbina eólica, na qual a velocidade de fluxo aumenta em uma pá de rotor com crescente distância em relação ao cubo, tal

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26/53 como descrito em uma das formas de realização acima, através de um ângulo α ajustável livre e continuamente, a distância L dos níveis máximos de intensidade Imax de uma divisão, em particular, periódica, da intensidade do laser l(x), pode ser ajustada de modo correspondente através de um eixo transversal x verticalmente à direção de avanço 9 ou à direção longitudinal 8 das micronervuras na superfície 3.

[0101] O atrito de um fluxo na parede pode ser diminuído, dessa maneira, ao todo, em particular dimensão. Em uma aeronave, por exemplo, o consumo de combustível pode ser diminuído ou em uma turbina eólica, cuja eficiência aumenta. Uma adaptação de pelo menos um parâmetro geométrico das micronervuras 1 - tal como, por exemplo, o tamanho das micronervuras, a largura da ranhura correlacionada à distância L ou o espaçamento entre as ranhuras a - às condições de fluxo locais durante a operação de um componente é, por conseguinte, de particular vantagem.

[0102] Em uma aeronave, por conseguinte, é vantajoso, devido às diferentes condições de fluxo locais durante a operação, adaptar um ou mais parâmetros geométricos das micronervuras 1 ao curso de fluxo local típico ao longo da aeronave, no lado superior e lado inferior do casco e/ou ao longo do aerofólio ou da cauda. Durante a operação de uma turbina eólica ou WKA, a pressão atmosférica e o número de rotações do rotor são quase constantes, sendo que a velocidade de fluxo tangencial aumenta sobre a lâmina do rotor linearmente com a distância em relação ao cubo do rotor. Aqui, ao introduzir as micronervuras 1, é particularmente vantajoso deixar que as micronervuras 1 produzidas, por exemplo, se tornem constantemente mais finas a partir do cubo até a ponta. Além disso, as estruturas ideais das micronervuras são diferentes para o lado frontal e posterior do rotor.

[0103] Para poder esgotar melhor o potencial das micronervuras em relação à redução da resistência ao fluxo, por conseguinte, em uma forma de realização vantajosa, é previsto produzir uma estrutura de micronervuras para um componente adaptada às condições de fluxo locais, predominantes durante a operação. Com filmes

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27/53 adesivos ou selos previamente estampados isso não é possível ou apenas com custos não econômicos.

[0104] Em uma forma de realização preferida, é previsto que durante a produção das micronervuras, em particular, durante a introdução das micronervuras 1 na superfície 3, um ângulo de união Θ é especificamente alterado entre os dois feixes parciais interferentes 6, 7.

[0105] O ângulo de união Θ descreve o ângulo incluído pelos dois feixes parciais interferentes 6, 7 na reunião dos feixes parciais ou expresso de outro modo, no cruzamento ou incidência dos feixes parciais. A seguir, o ponto da reunião, do cruzamento ou da incidência dos feixes parciais é mencionado de “interseção”. A “distância do processamento” designa, a seguir, a distância da interseção de pelo menos dois feixes parciais da cabeça de processamento ou de um eixo de inclinação 27 de um espelho defletor fixo 24.

[0106] Em particular, a interseção é colocada na superfície 3. O ângulo de união θ entre os dois feixes parciais interferentes 6, 7 pode ser medido, então, ao incidir sobre a superfície 3. Em uma incidência simétrica em torno de um eixo central 26 dos dois feixes parciais interferentes 6, 7, θ = 2α, sendo que α é o ângulo, que é incluído pelo eixo central 26 e pelo primeiro ou segundo feixe parcial 6, 7. O ângulo de união θ pode ser um ângulo de interferência ou ser designado como tal.

[0107] Uma modificação específica do ângulo de união θ significa uma modificação planejada para obter um ângulo de união θ desejado. A modificação obtida ocorre, em particular, de forma semiautomática incluindo o usuário ou totalmente automática por meio de um controle. Os dois feixes parciais interferentes 6, 7 foram obtidos, tal como descrito acima, através da divisão de um feixe de laser coerente 15. Os feixes parciais interferentes 6, 7 formam a radiação laser interferente 16 e/ou trazem para a superfície 3 a energia correspondentemente dividida, para produzir as micronervuras 1 através da erosão do material.

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[0108] A modificação específica do ângulo de união Θ permite a adaptação específica de pelo menos um parâmetro geométrico das micronervuras 1, que são introduzidas na superfície 3 com o ângulo de união Θ especificamente modificado. Em particular, incluem-se no parâmetro geométrico das micronervuras 1, que podem ser especificamente adaptadas através da modificação específica do ângulo de união Θ, entre outras, o espaçamento entre as ranhuras a, a largura da ranhura e a razão entre a profundidade da ranhura d em relação ao espaçamento entre as ranhuras a.

[0109] Em uma forma de realização, através da modificação específica do ângulo de união θ, o espaçamento entre as ranhuras a, a largura da ranhura e/ou a razão entre a profundidade da ranhura d em relação ao espaçamento entre as ranhuras a das micronervuras 1 podem ser especificamente modificados.

[0110] Em uma forma de realização, através da modificação específica do ângulo de união θ, o espaçamento entre as ranhuras a, a largura da ranhura e/ou a razão entre a profundidade da ranhura d em relação ao espaçamento entre as ranhuras a das micronervuras 1, podem ser especificamente adaptados às condições de fluxo, que predominam tipicamente na área da superfície 3 a ser processada. Por área a ser processada, é designada uma área localmente limitada da superfície 3. Já durante a modificação específica do ângulo de união θ ou tão logo a cabeça de processamento se movimenta na direção de avanço 9 ou seu movimento de avanço prossegue, ocorre a introdução das micronervuras 1 nessa área a ser processada. Para as condições de fluxo podem ser aplicadas a velocidade do fluxo e/ou a pressão atmosférica. As condições de fluxo, que predominam tipicamente na operação, podem ser determinadas através de medições, cálculos e/ou avaliações. Preferivelmente, para as condições de fluxo tipicamente predominantes é utilizado um valor médio ou valor médio ponderado.

[0111] Em uma modalidade, é previsto um elemento de controle, no qual, em função da posição de uma área da superfície 3 ou da posição de um ponto de proces

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29/53 sarnento 29, é depositado um ângulo de união Θ, de modo que ao movimentar a cabeça de processamento através da superfície 3, um ângulo de união Θ é automaticamente ajustado com auxílio do elemento de controle, que é previsto para a área da superfície 3 atualmente processada ou do ponto de processamento atual 29. Em particular, é previsto um sensor de deslocamento, de modo que o elemento de controle obtém uma informação sobre a posição atual da cabeça de processamento ou do ponto de processamento 29 em relação à superfície 3. Em particular, o controle para modificar ou ajustar o ângulo de união θ tem o poder de ativar um acionamento para a báscula motorizada de um espelho defletor basculante 24.

[0112] Em uma modalidade, o ângulo de união θ é aumentado, se para uma área da superfície 3 a ser processada for previsto um menor espaçamento entre as ranhuras a devido a uma maior velocidade de fluxo planejada a ser esperada na operação para as micronervuras 1 a serem produzidas nessa área.

[0113] Em uma modalidade, o ângulo de união θ é diminuído, se para uma área da superfície 3 a ser processada for previsto um maior espaçamento entre as ranhuras a devido a uma menor velocidade de fluxo planejada a ser esperada na operação para as micronervuras 1 a serem produzidas nessa área.

[0114] Em cada ponto de um componente, tal como, por exemplo, em uma superfície de suporte ou em uma lâmina de rotor, as micronervuras 1 podem ser adaptadas de maneira particularmente eficiente e econômica às condições de fluxo predominantes nesse ponto da operação, a fim de maximizar a redução da resistência.

[0115] Em uma forma de realização, a cabeça de processamento é configurada de tal modo, que um feixe de laser 15, que incide a partir do laser na cabeça de processamento, é dividido em vários feixes parciais 6, 7 e, em seguida, para formar a radiação de interferência interferente 16 com uma estrutura de interferência desejada, é novamente reunido. De maneira análoga, isso também pode ser implementado para o feixe de laser adicional 17. As micronervuras podem ser produzidas, assim, com

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30/53 uma cabeça de processamento monolítica, particularmente bem manuseável. Para a divisão do feixe de laser 15 ou do feixe de laser adicional 17 em feixes parciais 6, 7, pode ser usado o dispositivo divisor de feixes ou o divisor de feixes. Para a reunião dos feixes parciais 6,7, podem ser usados espelhos defletores 23, espelhos defletores basculantes 24 e/ou um corpo defletor óptico 30.

[0116] Em uma forma de realização, o divisor de feixes é um elemento óptico difrativo (EOD) ou o dispositivo divisor de feixes compreende um EOD. Um feixe de laser 15 ou um feixe de laser adicional 17 pode ser separado, com isso, quase sem perda de energia em dois ou mais feixes parciais 6, 7, preferivelmente em exatamente dois ou exatamente quatro feixes parciais 6, 7. Através de efeitos de interferência dentro do EOD, um feixe de laser incidente é dividido em dois, três, quatro ou mais feixes parciais 6, 7. Os dois, três, quatro ou mais feixes parciais 6, 7 são defletidos sob um certo ângulo. Em uma modalidade, o EOD é um EOD transmissor. Os feixes parciais 6, 7 são transmitidos, então, através do EOD. Alternativamente, o EOD é um EOD reflexivo. Os feixes parciais 6, 7 são refletidos, então, através do EOD.

[0117] Preferivelmente, o EOD é uma rede de difração 25 reflexiva ou transparente. Uma estrutura particularmente compacta da cabeça de processamento pode ser assim realizada. Uma rede de difração 25 reflexiva é particularmente robusta e tem um limiar de destruição comparativamente alto. Uma rede de difração 25 transparente permite uma estrutura particularmente fina da cabeça de processamento. Com uma rede de difração 25, o feixe de laser 15 monocromático pode ser separado em vários feixes parciais 6, 7, sendo que a constante de rede determina o ângulo de deflexão dos feixes parciais 6, 7 diretamente atrás da rede de difração 25, enquanto a intensidade dos feixes parciais 6, 7 pode ser adaptada ao número e geometria das micronervuras através de um ajuste correspondente da potência do laser. A rede de deflexão reflexiva ou transparente pode ser configurada em uma modalidade de tal modo, em particular, através da seleção correspondente dos parâmetros da rede, que

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31/53 o feixe de laser 15 incidente pode ser separado em dois, três, quatro ou mais feixes parciais 6, 7 idênticos. Em particular, os feixes parciais 6, 7 idênticos são defletidos simetricamente em relação à direção original do feixe do feixe de laser 15. Preferivelmente, a direção original do feixe do feixe de laser 15, na qual o feixe de laser 15 incide sobre a rede de deflexão reflexiva ou transparente, decorre ao longo do eixo central 26. De maneira análoga, em uma forma de realização, uma rede de deflexão reflexiva ou transparente é usada para o feixe de laser adicional 17.

[0118] Em uma forma de realização alternativa ou complementar, o divisor de feixes é um espelho parcialmente reflexivo ou o dispositivo divisor de feixes compreende um espelho parcialmente reflexivo.

[0119] Em uma forma de realização, para modificar especificamente o ângulo de união Θ, pelo menos um espelho defletor basculante 24 é basculado para defletir um feixe parcial 6, 7. Assim, torna-se possível uma modificação específica particularmente simples e segura do ângulo de união Θ.

[0120] Em uma forma de realização, para modificar especificamente o ângulo de união Θ, dois ou quatro espelhos defletores basculantes 24 são basculados para defletir um feixe parcial 6, 7. Em particular, apenas um espelho defletor basculante 24 é previsto para exatamente um feixe parcial 6, 7. De forma alternativa ou complementar, um espelho defletor basculante 24 pode ser moldado ou configurado de tal modo, que dois feixes parciais 6, 7 podem ser defletidos com o mesmo tal como planejado. Em uma forma de realização alternativa ou complementar, todos os espelhos defletores basculantes 24 são basculantes apenas de forma sincrônica. Em particular, dois ou quatro espelhos defletores basculantes 24 são previstos para modificar especificamente o ângulo de união Θ. Ao bascular, ocorre uma alteração do ângulo basculante do espelho defletor 24 em torno de uma alteração do ângulo de basculamento δ.

[0121] A distância periódica L das micronervuras 1 entre dois níveis máximos

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32/53 de intensidade Imax adjacentes é determinada pelo ângulo de união Θ dos feixes parciais 6, 7. Através da modificação, em particular, sincrônica, do ângulo de basculamento do espelho defletor basculante 24 em torno de uma alteração do ângulo de basculamento δ, o ângulo Θ e, dessa maneira, a distância L podem ser especificamente modificados. Em particular, um basculamento de um espelho defletor 24 ocorre em torno de um eixo basculante 27. Preferivelmente, o eixo basculante 27 é orientado verticalmente ao eixo central 26.

[0122] Preferivelmente, os dois ou quatro espelhos defletores basculantes 24 estão dispostos simetricamente em torno de um eixo central 26. Assim, um par de espelhos ou dois pares de espelhos são obtidos a partir de respectivamente dois espelhos defletores basculantes 24 dispostos simetricamente. Apenas sincronicamente basculante significa, que os movimentos basculantes dos espelhos defletores basculantes 24 apenas sincronicamente basculantes estão em uma relação sólida um em relação ao outro ou apresentam uma mesma alteração do ângulo de basculamento. Para a introdução de micronervuras com geometria modificada, os espelhos defletores sincronicamente basculantes 24 são basculados sincronicamente de modo correspondente, preferivelmente todos os dois ou quatro espelhos defletores basculantes 24 em torno do mesmo valor da alteração do ângulo de basculamento δ. Quando são previstos exatamente dois espelhos defletores basculantes 24, os dois espelhos defletores basculantes 24 são basculados preferivelmente em torno do mesmo ângulo de basculamento, para modificar especificamente o ângulo de união Θ. Quando são previstos exatamente dois pares de espelhos, os dois espelhos defletores basculantes 24 de cada par de espelhos são basculados preferivelmente sempre em torno do mesmo ângulo de basculamento, para modificar especificamente o ângulo de união Θ. Basicamente, um basculamento dos espelhos defletores basculantes 24 de um par de espelhos ocorre com eixo de simetria em relação ao eixo central 26.

[0123] Em uma forma de realização, os dois espelhos defletores basculantes

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33/53 são espelhos defletores basculantes 24 cardânicos. Pelo fato de que um espelho defletor cardanicamente basculante pode ser basculado em torno do ponto de incidência de um feixe incidente, por exemplo, feixe de laser ou feixe parcial, com a superfície do espelho, é possível que o ponto de rotação do feixe permaneça sempre igual.

[0124] Em uma forma de realização, é previsto um acionamento para o basculamento motorizado de dois espelhos defletores basculantes 24, em particular, para um basculamento em um ou mais eixos de rotação diferentemente orientados. Assim, pode ser obtido um alto grau de automatização.

[0125] Em uma modalidade, pelo menos dois feixes parciais 6, 7, em particular, exatamente dois ou exatamente quatro feixes parciais 6, 7 podem ser conduzidos por respectivamente um espelho defletor basculante 24 diretamente para a superfície 3 para introduzir as micronervuras 1 ou para um corpo defletor óptico 30. Assim, pode ser obtida uma estrutura particularmente simples da cabeça de processamento.

[0126] Em uma forma de realização, o pelo menos um espelho defletor basculante 24 direciona um feixe parcial 6, 7 para a superfície 3. Em particular, o direcionamento, portanto, a deflexão de um feixe parcial 6, 7, ocorre diretamente a partir de um espelho defletor basculante 24 para a superfície. Assim, pode ser obtida uma estrutura particularmente simples da cabeça de processamento.

[0127] Em uma modalidade, a cabeça de processamento ou a disposição dos elementos ópticos é configurada de tal modo, que a distância do processamento se modificada através do basculamento do espelho defletor basculante 24. A distância entre a cabeça de processamento ou de um eixo basculante 27 de um espelho defletor 24 fixo e da interseção de dois feixes parciais 6, 7 interferentes, que incidem um sobre o outro sob um ângulo de união Θ, se modifica, então, ao bascular um espelho defletor basculante 24.

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[0128] Em particular, é previsto um rastreamento da cabeça de processamento, para compensar uma modificação da distância de processamento em consequência da modificação específica do ângulo de união Θ. Assim, é garantido, que a interseção dos feixes parciais 6, 7 esteja aproximadamente no nível da superfície 3 e/ou no ponto de processamento 29 desejado. Preferivelmente, o dispositivo de focalização é ajustado e/ou rastreado de tal modo, para que a posição focal dos feixes parciais 6, 7 esteja aproximadamente no nível da superfície 3 e/ou no ponto de processamento 29 desejado. A posição focal descreve, com base na direção de propagação do feixe, a posição do diâmetro mais estreito do ponto no percurso do feixe em relação ao ponto de processamento 29 na superfície 3 a ser processada. Através de uma modificação da distância de processamento e/ou da posição focal, o diâmetro do ponto ou a mancha do laser 36 (veja a Figura 10) é influenciado na superfície 3 a ser processada. Por esse meio, a intensidade da radiação laser 16 interferente, que atua sobre o ponto de processamento 29, modifica outra vez, o que pode influenciar basicamente, por exemplo, a profundidade da ranhura d ou a largura da fenda.

[0129] Em uma modalidade alternativa, na qual a distância do processamento se modifica devido ao basculamento do espelho defletor basculante 24, não é previsto um rastreamento da cabeça de processamento, para modificar especificamente a profundidade da ranhura d e/ou a largura da fenda das micronervuras 1 através de uma distância do processamento modificada dessa maneira.

[0130] Em uma forma de realização, os espelhos defletores basculantes 24 direcionam respectivamente um feixe parcial 6, 7 para um corpo defletor óptico 30 para defletir na superfície 3. Através do uso de um corpo defletor óptico 30 no percurso do feixe entre os espelhos defletores basculantes 24 e a superfície 3 a ser processada, pode ser obtida uma estrutura particularmente compacta da cabeça de processamento e o número dos componentes ópticos pode ser reduzido. Em particular, através dos corpos defletores ópticos 30 é possível obter, que a distância do processamento

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35/53 durante uma modificação específica do ângulo de união Θ se mantenha igual, em particular, através do basculamento de um espelho defletor basculante 24.

[0131] Em uma forma de realização, o corpo defletor óptico 30 compreende, para defletir um feixe parcial 6, 7, uma superfície de deflexão curvada dimensionalmente ou curvada tridimensionalmente 31. Em uma modalidade, a superfície curvada bidimensionalmente ou tridimensionalmente é curvada em forma elíptica. Assim, é possível obter, que a distância do processamento durante uma modificação específica do ângulo de união Θ se mantenha igual, em particular, através do basculamento de um espelho defletor basculante 24.

[0132] Em uma modalidade, os corpos defletores ópticos 30 e/ou a superfície de deflexão 31 são reflexivas para um feixe parcial 6, 7, portanto, não transparentes. Preferivelmente, os corpos defletores ópticos 30 e/ou a superfície de deflexão 31 são de metal, preferivelmente de cobre.

[0133] Em uma forma de realização, o corpo defletor óptico 30 apresenta, para defletir um feixe parcial 6, 7, uma superfície de deflexão curvada bidimensionalmente, para modificar especificamente o ângulo de união θ em função de uma alteração do ângulo de basculamento δ do espelho defletor basculante 24. Em particular, neste caso, a distância de processamento é independente da alteração do ângulo de basculamento δ.

[0134] Através da previsão de uma tal superfície de deflexão curvada bidimensionalmente 31, uma distância do processamento invariável também pode ser obtida durante um basculamento de um espelho defletor basculante 24 em torno de uma alteração do ângulo de basculamento δ para modificar especificamente o ângulo de união Θ. Dessa maneira, pode ser cancelado um rastreamento da cabeça de processamento. Se a cabeça de processamento é movida, por exemplo, por meio de rolos em uma distância constante em relação à superfície 3 na direção de avanço, o ângulo de união Θ, neste caso, pode ser modificado de forma específica, contínua, rápida e

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36/53 segura sem um ajuste da distância.

[0135] Em uma modalidade, a superfície de deflexão curvada bidimensionalmente 31 estende-se para um nível de basculamento do espelho defletor basculante 24, portanto, verticalmente ao eixo basculante 27.

[0136] Em uma modalidade, a superfície de deflexão curvada bidimensionalmente 31 tem um decurso de contorno elipsóide, que corresponde a uma seção de uma elipse 32. Em uma modalidade, essa elipse 32 tem um primeiro ponto focal no eixo basculante 27 de um espelho defletor basculante 24. Em uma modalidade, essa elipse 32 tem um segundo ponto focal em uma interseção dos feixes parciais e/ou em um ponto de processamento 29 na superfície 3 a ser processada. Em uma modificação do ângulo de união Θ, torna-se possível, de modo particularmente seguro, uma distância de processamento constante.

[0137] Preferivelmente, é prevista uma lente 33 para a focalização no percurso do feixe antes do divisor de feixe ou do dispositivo divisor de feixe, de modo que através do corpo defletor óptico 10 ocorra meramente uma deflexão sem uma focalização.

[0138] Em uma forma de realização, o corpo defletor óptico 30 apresenta, para defletir um feixe parcial 6, 7, uma superfície de deflexão curvada tridimensionalmente 31, para focalizar o feixe parcial 6, 7 na superfície 3 e/ou para modificar especificamente o ângulo de união Θ em função de uma alteração do ângulo de basculamento δ do espelho defletor basculante 24. Em particular, neste caso, a distância do processamento é independente da alteração do ângulo de basculamento δ. Em particular, a superfície de deflexão curvada tridimensionalmente 31 apresenta uma curvatura elipsóide, preferivelmente parabólica ou esférica.

[0139] Em uma modalidade, a superfície de deflexão curvada tridimensionalmente 31 corresponde a duas curvaturas bidimensionais sobrepostas, sendo que os

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37/53 níveis das duas curvaturas bidimensionais estão orientados verticalmente uma em relação à outra.

[0140] Em particular, a primeira curvatura bidimensional estende-se em um plano vertical ao eixo basculante 27 e/ou corresponde às curvaturas bidimensionais descritas acima para modificar especificamente o ângulo de união Θ em função de uma alteração do ângulo de basculamento δ do espelho defletor basculante 24. Preferivelmente, a primeira curvatura bidimensional apresenta o primeiro ponto focal descrito acima e/ou o segundo ponto focal da elipse 32.

[0141] Em particular, a segunda curvatura bidimensional estende-se em um plano vertical ao eixo central 26 e/ou tem um decurso de contorno preferivelmente parabólico ou em forma de segmento circular para focalizar um feixe parcial incidente na interseção com um outro feixe parcial e/ou no ponto de processamento 29 na superfície 3 a ser processada.

[0142] Em uma modalidade, a superfície de deflexão curvada tridimensionalmente 31 compreende, em um primeiro plano vertical ao eixo basculante 27 do espelho defletor basculante 24, uma curvatura elipsóide, assim como verticalmente a esse, uma curvatura parabólica ou esférica. A formulação “verticalmente a esse” significa, neste caso, verticalmente ao primeiro plano e ao longo da superfície normal em cada ponto. A curvatura parabólica ou esférica da área defletora curvada tridimensionalmente 31 serve para focalizar um feixe parcial 6, 7 na superfície 3. A curvatura elipsóide corresponde, em particular, à primeira curvatura bidimensional descrita acima.

[0143] Uma curvatura parabólica tem a vantagem, de que essa curvatura do feixe parcial 6, 7 pode focalizar em torno de apenas um eixo. Uma pré-focalização ou uma lente de foco 33 para focalizar um feixe de laser 15, que é compreendida pela cabeça de processamento e está disposta no percurso do feixe na frente do corpo defletor óptico 30, pode ser assim economizada e reduzido o número dos componentes ópticos. Além disso, através de uma maior proximidade à superfície, pode ter uma

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38/53 melhor focalização. Uma curvatura esférica tem a vantagem, de que uma focalização particularmente precisa pode ser implementada de modo particularmente simples e seguro.

[0144] O feixe parcial 6, 7 direcionado para a superfície de deflexão 31 através do espelho defletor basculante 24, pode ser focalizado, com isso, na superfície 3 com um ângulo de união Θ especificamente ajustável e modificável, sendo que o ângulo de união Θ depende do ângulo de basculamento do espelho defletor basculante 24.

[0145] Em particular, o corpo defletor óptico 30 com uma superfície de deflexão curvada tridimensionalmente 31 pertence ao dispositivo de focalização 20 ou, em uma configuração, é o dispositivo de focalização 20.

[0146] Em uma forma de realização, o dispositivo de focalização 20 e/ou o corpo defletor óptico 30 são configurados de tal modo, que o feixe de laser 15 é focalizado com uma seção transversal do feixe 34 essencialmente circular de tal modo, que a radiação laser interferente 16 apresenta uma seção transversal da radiação longitudinal 35 para introduzir as micronervuras 1. Expresso de outro modo, uma peça de superfície alongada é exposta ao mesmo tempo pela radiação laser 16 interferente. Resulta uma chamada mancha de laser 36, que é alongada. A mancha de laser 36 tem, portanto, um lado longo na direção de sua extensão longitudinal, assim como um lado curto, que se estende verticalmente para o lado longo. É possível medir um comprimento da mancha de laser 36 - a seguir, também mencionada de “comprimento da mancha” - do lado longo e uma largura da mancha de laser 36 - a seguir, mencionada também de “largura da mancha” - do lado curto. A largura da mancha de laser 36, portanto, seu lado curto, decorre em direção longitudinal 8.

[0147] Em particular, a seção transversal da radiação alongada 35 é oval e moldada de modo essencialmente retangular.

[0148] Em uma modalidade, a seção transversal da radiação alongada 35 na

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39/53 posição do foco tem uma razão de aspecto de comprimento para largura de pelo menos 5 para 1, preferivelmente 20 para 1 e/ou no máximo 500 para 1, preferivelmente 200 para 1, de modo particularmente preferido, cerca de 50 para 1. Por exemplo, a mancha de laser 36 na superfície 3 na posição focal tem 5 cm de comprimento 1 mm de largura.

[0149] Em uma modalidade, a extensão longitudinal da seção transversal da radiação alongada 35 é orientada transversalmente à direção longitudinal 8 das micronervuras 1 ou das ranhuras 13.

[0150] Preferivelmente, a direção de avanço 9 é direcionada transversalmente à direção da extensão longitudinal da seção transversal da radiação alongada 35. Dessa maneira, movendo a cabeça de processamento sobre a superfície 3 na direção de avanço 9, que corresponde à direção longitudinal 9 das ranhuras 13, várias ranhuras 13 podem ser introduzidas uma ao lado da outra e, assim, um grande número de micronervuras 1 paralelas podem ser introduzidas ao mesmo tempo na superfície 3.

[0151] Assim, pode ser produzido um componente, cuja superfície 3 apresenta micronervuras 1 com um espaçamento entre as ranhuras a, que se modifica constantemente na direção longitudinal 8 e, de fato, em função das condições de fluxo tipicamente predominantes no respectivo ponto de operação.

[0152] Em uma modalidade, pelo menos dez, preferivelmente cinquenta, de modo particularmente preferido, cem e/ou no máximo cinco mil, preferivelmente no máximo mil, de modo particularmente preferido, no máximo quinhentas ranhuras paralelas 13 ou micronervuras 1 são introduzidas ao mesmo tempo através da estrutura de interferência focalizada na superfície 3 a ser processada. Em um desenvolvimento dessa modalidade, o número das ranhuras paralelas 13 ou micronervuras 1, que são introduzidas ao mesmo tempo através da estrutura de interferência focalizada na superfície 3 a ser processada, são adaptadas ao tamanho da mancha de laser 36, em particular, ao seu comprimento. O comprimento da mancha de laser 36 é medido, tal

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40/53 como descrito acima, verticalmente à direção longitudinal 8, na qual a cabeça de processamento é movida sobre a superfície 3. Em particular, para cada milímetro de comprimento de mancha, são previstas pelo menos cinco ranhuras 13 e/ou no máximo vinte ranhuras 13. Em uma largura de mancha estreita de 1 mm e com uma razão de aspecto em uma faixa exemplificada de 1:10 até 1:200, essa pode corresponder a comprimentos de mancha de dez até duzentos milímetros e, dessa maneira, a 50 até 4000 ranhuras 13, que são introduzidas ao mesmo tempo na superfície 3.

[0153] Em uma modalidade, a focalização ocorre em torno de apenas um eixo, de modo que um feixe de laser 15, no qual um comprimento da seção transversal do feixe 34 corresponde aproximadamente à largura, é transformado em uma seção transversal de radiação alongada 35.

[0154] Em particular, a focalização ocorre em torno de apenas um eixo através de uma ou mais lentes do dispositivo de focalização antes ou depois da divisão do feixe ou através de um corpo defletor óptico 30.

[0155] Em uma forma de realização, a superfície de deflexão curvada 31 é moldada de tal modo, que um feixe parcial 6, 7 que, com uma seção transversal de feixe 34 essencialmente circular, incide sobre a superfície de deflexão curvada 31, é defletido e/ou focalizado com uma seção transversal de radiação alongada 35 na superfície 3 a ser processada. Em particular, o eixo longo da mancha de laser 36 estende-se ao longo do plano do feixe parcial 6, 7 que incide sobre a superfície 3 a ser processada.

[0156] Uma distância de processamento constante no ângulo de união θ que se modifica pode ser possível dessa maneira também sem rastreamento da cabeça de processamento através do corpo defletor óptico 30. Além disso, através de um corpo defletor óptico 30 com uma superfície de deflexão curvada tridimensionalmente 31 podem ser possíveis distâncias focais menores e, assim, uma focalização mais forte com um diâmetro de ponto mais estreito na posição focal. A distância focal menor

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41/53 é possível, porque o corpo defletor óptico 30 comparado com uma lente 33 para a focalização na frente dos espelhos defletores basculantes 24 pode estar disposto próximo da superfície 3. Em uma lente 33 para a focalização com uma distância focal pequena semelhante, havería, a saber, pouco ou nenhum espaço entre o divisor de feixe e a superfície 3 para acomodar o corpo defletor óptico 30.

[0157] Em uma forma de realização, o corpo defletor óptico 30 é moldado e/ou configurado simetricamente, em particular, em relação ao eixo central 26 e/ou ao eixo basculante 27. Preferivelmente, um plano, que é fixado pelo eixo central 26 e pelo eixo basculante 27, serve como plano de simetria para o corpo defletor óptico 30. Preferivelmente, são previstas duas superfícies defletoras curvadas opostas 31 e/ou com eixo de simetria com base no plano de simetria.

[0158] Em uma forma de realização, o corpo defletor óptico 30 é montado de forma articulada, em particular, em torno de um eixo giratório 28. Os feixes parciais 6, 7 podem ser defletidos, dessa maneira, em direção da direção de avanço 9 ou contra a direção de avanço 9. Por esse meio, o ponto de processamento 29 pode ser movido na superfície 3 do componente em relação à cabeça de processamento. Isso pode ser útil, por exemplo, para compensar as imprecisões do movimento de avanço. Em particular, o eixo giratório 28 estende-se para o eixo central 26 e/ou verticalmente ao eixo basculante 27. Preferivelmente, dois espelhos defletores basculantes 24 apresentam uma distância igual do corpo defletor óptico 30 na direção do eixo giratório 28.

[0159] Outro aspecto da invenção refere-se a um processo para produzir micronervuras 1, sendo que as micronervuras 1 são introduzidas por meio de estruturação de interferência por laser o DLIP - Direct Laser Interference Patterning - em uma superfície 3, em particular, em uma superfície 3 pintada e curada, sendo que com auxílio de dois feixes parciais interferentes 6, 7 na superfície 3, que é, em particular, pintada e curada, é produzida uma estrutura de interferência com níveis máximos de intensidade Imax em uma distância periódica L, sendo que durante a produção das

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42/53 micronervuras, em particular, durante a introdução das micronervuras 1 na superfície 3, um ângulo de união θ é especificamente alterado entre dois feixes parciais interferentes 6, 7. As micronervuras 1 podem ser adaptadas, assim, às condições de fluxo predominantes na operação e produzidas de modo particularmente eficiente. O relatório descritivo acima refere-se também a esse aspecto da invenção.

[0160] Um outro aspecto da invenção refere-se a um dispositivo para introduzir as micronervuras 1 por meio de estruturação de interferência por laser o DLIP Direct Laser Interference Patterning - em uma superfície 3 de um componente, em particular, em uma superfície 3 pintada e curada, que compreende um laser, uma cabeça de processamento com um dispositivo divisor de feixe 21 e um dispositivo de focalização 20, assim como uma unidade de movimento 14, sendo que a unidade de movimento 14 é configurada de tal modo, que a cabeça de processamento - em particular, controlada por um elemento de controle e/ou acionada por um acionamento pode ser movida sobre uma superfície 3 a ser processada, sendo que a cabeça de processamento é configurada de tal modo, que com auxílio de dois feixes parciais interferentes 6, 7 na superfície 3, que é, em particular, pintada e curada, é produzida uma estrutura de interferência com níveis máximos de intensidade Imax em uma distância periódica L, sendo que o dispositivo é configurado de tal modo, que durante a produção das micronervuras, em particular, durante a introdução das micronervuras 1 na superfície, um ângulo de união θ pode ser especificamente alterado entre os dois feixes parciais interferentes 6, 7. Através desse dispositivo, as micronervuras 1 podem ser produzidas de modo particularmente econômico em grandes superfícies em uma maneira, que a geometria das micronervuras 1 pode ser adaptada às diferentes condições de fluxo localmente em operação.

[0161 ] Um outro aspecto da invenção refere-se a um componente, que foi produzido, em particular, da maneira descrita acima, sendo que uma superfície 3 do com

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43/53 ponente apresenta micronervuras 1, sendo que as micronervuras 1 e ranhuras 13 entre as micronervuras 1 se estendem continuamente, portanto, sem uma interrupção, em uma direção longitudinal 8, sendo que um espaçamento entre as ranhuras a entre duas ranhuras 13 diretamente adjacentes se modifica na direção longitudinal 8, em particular, continuamente. Com uma modificação contínua do espaçamento entre as ranhuras a de uma estrutura de micronervuras que se estende continuamente na direção longitudinal 8, as micronervuras 1 decorrem continuamente e/ou são curvadas em seções parciais, contudo, não interrompidas ou unidas a partir de várias peças pré-fabricadas. Assim, pode ser possível uma redução particularmente eficiente da resistência ao atrito em consequência de fluxos predominantes na operação. O relatório descritivo acima refere-se também a esse aspecto da invenção.

[0162] A Figura 7 mostra uma estrutura simétrica, na qual os feixes parciais 6, 7 incidem respectivamente sobre um espelho defletor basculante 24. Esses espelhos defletores basculantes 24 trazem os feixes parciais 6, 7 para a superfície 3 para a sobreposição. Com isso, forma-se ali a estrutura de interferência, que através da ablação por laser, em particular, na tinta da superfície 3, produz a estrutura de micronervuras e, assim, as micronervuras 1. No exemplo de uma turbina eólica (WKA), a estrutura e a função do dispositivo devem ser descritas de modo exemplificado.

[0163] Em uma turbina eólica, a velocidade periférica das pontas do rotor situa-se na faixa de 100 m/s. As pesquisas em túneis de vento deram como resultado, que para essa velocidade, as micronervuras 1 apresentam preferivelmente uma distância de cerca de a = 60 pm, para reduzir a resistência ao fluxo de modo particularmente eficaz. Cerca de 75% do rendimento de uma WKA é fornecido pela superfície, que é coberta pela metade externa do raio do rotor. Dentro dessa faixa, a velocidade periférica diminui até a metade em relação à ponta do rotor. Portanto, é preferivelmente previsto, duplicar a distância periódica L. Isto é, na faixa relevante para o ren

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44/53 dimento, o tamanho das micronervuras deveria aumentar o mais continuamente possível de 60 pm para 120 pm. Para a parte do rotor próxima do cubo são preferidas estruturas de micronervuras ainda maiores. Essas micronervuras 1 podem ser basicamente produzidas de acordo com o processo descrito acima.

[0164] A Figura 8 mostra uma ampliação da estrutura mostrada na Figura 7. Com essa estrutura é possível uma sobreposição justificada de fases de estruturas de interferência com as distâncias periódicas L e L/2. Tal como também na estrutura da Figura 7, é usada uma rede de difração transparente 33, na qual, contudo, não como na Figura 7, ocorrem dois feixes parciais 6, 7, mas sim, dois pares simétricos de respectivamente dois feixes parciais 6, 7, isto é, quatro feixes parciais. Os ângulos de basculamento dos espelhos defletores basculantes 24 são ajustados, então, de tal modo, que para um par resulte o ângulo de união θ para a distância periódica L e para o outro par, o ângulo de união θ para a distância periódica L/2.

[0165] A partir da relação L = λ/2 sin a e do comprimento de onda do laser λ = 9,4 pm resulta, que a metade do ângulo de união deve ser alterado na faixa de aeo = 4,4° até ai2o = 2,2°, para cobrir a área relevante do rotor. Os dois espelhos defletores simétricos (veja a Figura 7) são respectivamente reajustados, para esse fim, preferivelmente em torno da metade da diferença Δα = (4,4° - 2,2°) = 2,2°, isto é, em torno de 1,1 °. Ao mesmo tempo, a cabeça de processamento é preferivelmente corrigida de modo correspondente em relação à superfície 3, portanto, deslocado. Em uma forma de realização, esses ajustes finos são realizados online com auxílio de elementos de atuação eletromecânicos ou por piezoelétricos. Assim, no rotor de WKA ou no componente da aeronave podem ser produzidas estruturas de micronervuras no local com a distância L periódica ajustada com espaçamento correspondente entre as ranhuras a.

[0166] A Figura 9 mostra uma estrutura óptica, na qual os feixes parciais 6, 7

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45/53 são direcionados cada através de um espelho defletor basculante 24 para uma respectiva superfície de deflexão curvada 31 e dali, são defletidos para a superfície 3. Em particular, a superfície de deflexão curvada 31 da estrutura da Figura 9 é curvada bidimensionalmente. Uma lente 33 é prevista para focalizar a radiação laser na superfície 3. A focalização através da lente 33 ocorre em torno de apenas um eixo, de modo que no ponto de processamento 29 resulta uma seção transversal do feito moldada de forma alongada, que pode causar uma mancha de laser 36, tal como mostrado na Figura 10.

[0167] A Figura 11 mostra um corpo defletor óptico 30 em uma vista lateral espacial. A superfície de deflexão curvada 31 tem no plano frontal a mesma curvatura, tal como mostrado na Figura 9. A superfície de deflexão curvada 31 da Figura 11, contudo, é curvada em pelo menos um outro plano de forma esférica ou parabólica, tal como apontado na Figura 11. Assim, por meio do corpo defletor óptico 30, pode ser focalizado ao mesmo tempo. O corpo defletor óptico 30 com uma tal superfície de deflexão moldada tridimensionalmente 31 de tal modo assume, dessa maneira, uma função dupla. Com isso, pode ser economizada uma lente 33 para a focalização.

[0168] Nas estruturas mostradas nas Figuras 7, 8, 9 e 11, o ângulo de união Θ, em função de uma alteração do ângulo basculante sincrônico δ do espelho de deflexão basculante 24, pode ser especificamente modificado e, com isso, o tamanho das micronervuras, em particular, do espaçamento entre as ranhuras a, pode ser continuamente adaptado ao valor alvo determinado durante o processo de processamento.

[0169] A Figura 10 mostra uma mancha de laser alongada, que ilustra a distribuição de intensidade da radiação laser interferente. A mancha de laser pode ser determinada por pirografia em uma base, por exemplo, ao nível da superfície 3 ou através de um equipamento para a detecção de posição resolvida da distribuição de

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46/53 intensidade de radiação laser ou da radiação laser interferente. Através da determinação da distância entre dois níveis máximos de intensidade Imax, pode ser determinada, além disso, a distância L. Em uma modalidade, a mancha de laser 36 na superfície tem uma largura da mancha de pelo menos 0,3 mm e/ou no máximo 3 mm, preferivelmente cerca de 1 mm. Nas estruturas mostradas nas Figuras 7, 8, 9 e 11, é preferivelmente prevista uma focalização de uma seção transversal do feixe originalmente circular 34 para obter uma seção transversal de radiação moldada alongada 35 no ponto de processamento 29, que pode causar, em particular, uma mancha de laser 36, tal como mostrado de forma exemplificada na Figura 10. Várias micronervuras 1 uma ao lado da outra podem ser produzidas dessa maneira, movendo a radiação laser interferente na direção de avanço 9 ao longo da superfície 3.

[0170] A produção de micronervuras refere-se a todo o processo de produção. A cabeça de processamento é inicialmente ajustada de tal modo, que podem ser produzidas micronervuras com a geometria desejada. Para modificar a geometria das micronervuras, ocorre, no âmbito da produção das micronervuras, uma adaptação contínua da cabeça de processamento durante a introdução das micronervuras. Basicamente, é possível manter a cabeça de processamento para a adaptação e neste período desacoplar o laser. Pelo fato de, por esse meio, ter sido perdido tempo de processamento, contudo, a adaptação contínua dos ajustes é preferivelmente prevista na geometria desejada das micronervuras.

[0171] No processo de acordo com o aspecto da invenção inicialmente descrito, as micronervuras são introduzidas em uma superfície, em particular, em uma superfície pintada e curada, por meio de estruturação de interferência por laser ou DLIP. Em particular, as micronervuras, neste caso, são introduzidas em uma camada de tinta 4, 5 curada e aplicada na superfície. A superfície é, em geral, uma superfície de um componente. Se uma superfície foi pintada, a superfície tem pelo menos uma camada de tinta 4, 5 a partir de um sistema de pintura. Um sistema de pintura pode

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47/53 ser uma tinta com várias substâncias constitutivas ou componentes. Preferivelmente, para várias camadas de tinta 4, 5 da superfície, por exemplo, camada de tinta de acabamento 4 e camada de tinta de base 5, são previstos diferentes sistemas de pintura. Uma superfície 3 pintada e curada é uma superfície pintada de um componente, cujo sistema de pintura é curado ou cujos sistemas de pintura são curados. As micronervuras, portanto, são introduzidas somente depois da cura de uma tinta ou de um sistema de pintura.

[0172] Em uma forma de realização, o sistema de pintura da superfície 3 baseia-se em componentes de poliuretano, epoxi e/ou acrila e/ou a superfície de um componente foi pintada com um sistema de pintura à base de componentes de poliuretano, epoxi e/ou acrila. Em particular, o sistema de pintura dessa forma de realização serve para formar uma camada de tinta de acabamento 4. O sistema de pintura dessa forma de realização refere-se à superfície pintada e curada, isto é, esse pode ser usado para pintar a superfície com subsequente cura.

[0173] Em uma forma de realização, o laser possui uma coerência espacial e temporal suficiente, de modo que seu feixe pode ser dividido em feixes parciais idênticos 6, 7, que na sobreposição posterior produzem estruturas de interferência regulares. Um laser, que possui uma coerência espacial e temporal suficiente, designa uma fonte de feixe de laser, que pode produzir um feixe com uma coerência espacial e temporal suficiente. Por feixe são entendidos, aqui, o feixe de laser 15 e/ou o feixe de laser adicional 17. As estruturas de interferência correspondem à radiação laser interferente 16 e/ou à radiação laser interferente adicional 18.

[0174] Em uma forma de realização, o laser é continuamente estimulado e/ou operado em onda contínua ou pulsado com durações de impulso < 1 ms. A formação de fuligem pode ser, assim, evitada, em particular, ao usar um laser de CO2 e/ou ao introduzir as micronervuras em uma camada de tinta. Em uma forma de realização, a duração do impulso é > 0,1 ps, preferivelmente > 1 ps. Assim, uma espumação do

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48/53 material pode ser reduzida, suprimida e/ou completamente evitada, em particular, ao usar um laser de CO2 e/ou ao introduzir as micronervuras em uma camada de tinta. Um laser operado em onda contínua é, em geral, um laser de onda contínua 2, portanto, um laser continuamente estimulado que, ao contrário de um laser de impulso, emite ininterruptamente um feixe de laser. Basicamente é possível, que 0 laser de onda contínua 2 seja configurado de tal modo, que emita um feixe de laser pulsado.

[0175] Em uma forma de realização, 0 laser é um laser de CO2, cuja emissão é configurada, em particular, de acordo com 0 sistema de pintura, para os comprimentos de onda de 9,3 pm, 9,4 pm, 9,6 pm ou 10,6 pm. Por emissão são entendidos 0 feixe de laser 15 e/ou 0 feixe de laser adicional 17. Uma configuração do laser ou sua emissão, de acordo com 0 sistema de pintura, ocorre em função de uma característica de absorção correspondente do sistema de pintura de tal modo, que a partir de vários comprimentos de onda possíveis para a emissão é selecionado exatamente aquele comprimento de onda para a configuração, que mais se aproxima de um comprimento de onda de pico ou de uma faixa de comprimento de onda com absorção relativamente grande de acordo com a característica de absorção dependente de onda do sistema de pintura.

[0176] Em uma forma de realização, as micronervuras 1 são produzidas com auxílio de radiação laser interferente 16, 18, portanto, da radiação laser interferente 16 e/ou da radiação laser interferente adicional 18.

[0177] Em uma forma de realização, com auxílio de dois feixes parciais interferentes 6, 7, uma estrutura de interferência é produzida na superfície da tinta com níveis máximos de intensidade Imax na distância periódica L. A estrutura de interferência corresponde à radiação laser interferente 16 e/ou à radiação laser interferente adicional 18.

[0178] Em uma forma de realização, através de movimento lateral da estrutura de interferência com ablação simultânea do laser, resultam ranhuras paralelas 13 na

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49/53 superfície da tinta e, dessa maneira, micronervuras 1 na direção do fluxo. As ranhuras 13 assim obtidas formam um sistema de ranhuras. Em geral, duas ranhuras adjacentes apresentam um espaçamento entre as ranhuras a que, via de regra, é medido desde o centro da ranhura até o centro da ranhura das duas ranhuras adjacentes, em particular, transversalmente à direção longitudinal 8. O movimento lateral significa o movimento de avanço, em particular, na direção de avanço 9 e/ou na direção longitudinal 8 das ranhuras 13. A direção de fluxo é orientada basicamente paralela à direção longitudinal 8 das ranhuras 13. A superfície da tinta significa uma superfície 3 já pintada e curada.

[0179] Em uma forma de realização, as micronervuras 1 são introduzidas na camada de tinta de acabamento externa 4, sendo que uma camada de tinta de base 5 disposta sob a camada de tinta de acabamento 4 apresenta uma absorção comparativamente baixa para o comprimento de onda de laser correspondente. Preferivelmente o grau de absorção da camada de laca de base 5 é menor do que o grau de absorção da camada de laca de acabamento 4 para o comprimento de onda do feixe laser 15 ou do feixe de laser adicional 17.

[0180] Em uma forma de realização, a camada de laca de base 5 disposta sob a camada de tinta de acabamento 4 é descoberta por meio da radiação laser interferente 16, 18.

[0181] Em uma forma de realização, para produzir flancos inclinados 11 nas estruturas das micronervuras, portanto, dos flancos 11 das micronervuras 1, o feixe de laser original 15 é dividido em pelo menos três ou quatro feixes parciais 6, 7, preferivelmente em feixes parciais 6, 7 idênticos e esses feixes parciais 6, 7, preferivelmente os feixes parciais 6, 7 idênticos, por sua vez, para produzir estruturas de interferência, de uma primeira estrutura de interferência e uma segunda estrutura de interferência, são levados para a superfície da tinta para a sobreposição. Em uma modalidade, para dividir o feixe de laser original em feixes parciais, é prevista uma rede de

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50/53 difração 25. Em uma modalidade, a primeira estrutura de interferência e a segunda estrutura de interferência são separadas. Preferivelmente, as duas estruturas de interferência são separadas de tal modo, que não ocorre qualquer interferência das duas estruturas de interferência. Por exemplo, as duas estruturas de interferência são localmente deslocadas e direcionadas para a superfície 3 a ser processada.

[0182] Em uma forma de realização, respectivamente dois dos quatro feixes parciais produzem uma estrutura de interferência em duas unidades ópticas separadas e/ou os sistemas de ranhuras separados assim produzidos podem ser ou são deslocados em relação um ao outro. Em particular, a estrutura de interferência é produzida com auxílio de dois feixes parciais interferentes 6, 7 na superfície da tinta com níveis máximos de intensidade Imax na distância periódica L. Preferivelmente os sistemas de ranhuras resultam, em que através do movimento lateral da estrutura de interferência com ablação simultânea por laser, são produzidas ranhuras paralelas na superfície da tinta e, dessa maneira, as micronervuras na direção do fluxo.

[0183] Em geral, a distância L entre dois níveis máximos de intensidade Imax pode ser determinada com auxílio de um equipamento para medir a intensidade da radiação.

[0184] Em uma forma de realização, o período de afastamento, portanto, a distância a, dos dois sistemas de ranhuras é respectivamente 2L e os dois sistemas de ranhuras são transversais à ranhura 13, portanto, transversais à direção longitudinal 8, deslocados um contra o outro em torno do percurso L, de modo que através da sobreposição das estruturas de interferência resulta uma estrutura de micronervuras com o período L e/ou com flancos significativamente mais inclinados do que no caso da interferência de dois feixes. Por período L e percurso L é entendido um deslocamento com o valor da distância L entre dois níveis máximos de intensidade Imax adjacentes, distanciados entre si.

[0185] Em uma forma de realização, as micronervuras 1 são introduzidas na

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51/53 superfície 3 de uma aeronave 10, de um navio ou de lâminas de rotor de uma turbina eólica.

[0186] Um outro aspecto da invenção refere-se a um dispositivo para solucionar o objetivo apresentado no início. O dispositivo é configurado, em particular, para executar o processo para produzir micronervuras 1 descrito acima. O dispositivo compreende um laser de CO2 configurado para produzir as micronervuras 1. O dispositivo compreende, além disso, uma cabeça de processamento monolítica, que também pode ser designada como cabeça óptica. Na cabeça de processamento estão integrados um ou dois divisores de feixes, em particular, do dispositivo de divisão de feixe 21. Na cabeça de processamento estão integrados, além disso, um ou mais elementos ópticos finamente ajustáveis, refrativos e/ou reflexivos, em particular, do dispositivo de focalização 20. A cabeça de processamento apresenta, além disso, um manipulador semi- ou completamente automático. Em particular, 0 manipulador é uma unidade de movimento, que é configurada de tal modo, que um feixe de laser 15, uma radiação laser interferente 16, um feixe laser adicional 17 e/ou uma radiação laser interferente adicional 18 pode ser movido em relação à superfície 3. Preferivelmente, a unidade de movimento é uma articulação robótica de múltiplos eixos 14 com vários eixos do movimento.

[0187] Na produção de micronervuras 1 com ranhuras rasas 13, flancos relativamente inclinados e teias as mais pontiagudas possíveis, deve-se observar, para que essa estrutura resista também às cargas operacionais mecânicas. Na interferência de dois feixes, 0 perfil de intensidade é sinusoidal, isto é, a passagem de máximo para mínimo é relativamente macia. Inicialmente, esse perfil relativamente macio seria esperado também para as micronervuras 1. A imagem de erosão na tinta da superfície 3 do componente, contudo, é mais concisa, visto que a erosão ocorre através da ablação por laser. Essa inicia a partir de um certo limiar de intensidade e, em particular, essa não decorre de forma linear nos sistemas de pintura com estrutura de camada.

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A profundidade das ranhuras 13 e a inclinação dos flancos podem ser controlados até certo ponto através da intensidade da radiação laser e seu tempo de ação.

[0188] Além disso, verificou-se, que pode ser produzida mais uma melhora das formas das micronervuras, quando se sobrepõem ao padrão de interferência de dois feixes com o período L, adicionalmente ainda de forma justificada um segundo padrão de interferência com o período L/2. Quando a intensidade do período L/2 for a metade do período L, os máximos na distância L tornam-se mais inclinados e os mínimos intermediários, mais planos. As micronervuras 1 assim produzidas representam um bom compromisso entre o ganho aerodinâmico e a capacidade de carga mecânica.

[0189] Nas Figuras 5 e 6 é mostrado, como uma primeira distribuição de intensidade h (x) da radiação laser interferente 16 e uma segunda distribuição de intensidade I2 (x) da radiação laser interferente adicional 18 são deslocadas em torno de um deslocamento local AL, em particular, na direção transversal à direção longitudinal 8 das ranhuras 13 e/ou transversal à direção de avanço 9. A radiação laser interferente 16 pode ser designada também como uma primeira estrutura de interferência. A radiação laser interferente adicional 18 pode ser designada também como uma segunda estrutura de interferência.

[0190] Em uma forma de realização, a primeira estrutura de interferência é deslocada em relação à segunda estrutura de interferência em torno de L/2. O deslocamento local AL corresponde, portanto, à meia distância periódica L. Em particular, a primeira estrutura de interferência e a segunda estrutura de interferência têm a mesma distância periódica L dos respectivos níveis máximos de intensidade Imax. As áreas superficiais lisas, não processadas, podem ser providas, assim, em particular, centralizadas entre as ranhuras da primeira etapa de processamento, portanto, através da primeira distribuição de intensidade li (x) com ranhuras da segunda etapa de processamento, portanto, através da segunda distribuição de intensidade l₂(x).

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[0191] As micronervuras com uma profundidade de ranhura d, que corresponde aproximadamente à metade do espaçamento entre as ranhuras a, podem ser produzidas, dessa maneira, de modo particularmente simples e preciso.

[0192] A Figura 6 mostra um processo de produção em duas etapas com a previsão de uma camada de material e uma camada inferior ou uma camada de tinta de acabamento 4 e uma camada de tinta de base 5, sendo que as distribuições de intensidade h (x) e kfx) são ajustadas de tal modo, que a camada inferior ou a camada de tinta de base 5 é parcialmente descoberta.

[0193] O processo de produção em duas etapas pode ser realizado em uma modalidade através de duas cabeças de processamento diretamente conectadas uma com a outra, mas deslocadas em torno do deslocamento AL, que compreendem respectivamente pelo menos um dispositivo de focalização 20. Em uma modalidade alternativa ou complementar, o processo de produção em duas etapas pode ser realizado através de uma cabeça de processamento com um ou dois dispositivos de divisão de feixe 21 e pelo menos dois dispositivos de focalização 20. Basicamente, a partir de apenas um feixe de laser 15 detalhado através da divisão de feixe ou divisões de feixe, é possível obter a radiação laser interferente 16 e uma radiação laser interferente adicional 18 deslocada em torno do deslocamento AL.

[0194] Nas Figuras 5 e/ou 6 a radiação laser da primeira etapa de processamento é, em particular, a radiação laser interferente 16 ou uma primeira estrutura de interferência, que foi obtida preferivelmente convertendo o feixe de laser 15. Nas Figuras 5 e/ou 6, a radiação laser adicional da segunda etapa de processamento é, em particular, a radiação laser interferente adicional 18 ou uma segunda estrutura de interferência, que foi obtida preferivelmente convertendo o feixe de laser 17.

Claims

Reivindicações

1. Processo para produzir micronervuras (1) CARACTERIZADO pelo fato de que as micronervuras (1), por meio de uma estruturação de interferência por laser ou DLIP - Direct Laser Interference Patterning - são introduzidas, em particular, em uma superfície pintada e curada.
2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o sistema de tinta da superfície é à base de componentes de poliuretano, epóxi e/ou acrila e/ou que o laser, em particular, laser de CO2, é continuamente estimulado e operado na onda contínua ou pulsado com durações de impulso < 1 ms.
3. Processo, de acordo com uma das reivindicações precedentes, CARACTERIZADO pelo fato de que com auxílio de dois feixes parciais interferentes na superfície da tinta, é produzida uma estrutura de interferência com níveis máximos de intensidade na distância periódica L.
4. Processo, de acordo com uma das reivindicações precedentes, CARACTERIZADO pelo fato de que através de movimento lateral da estrutura de interferência com simultânea ablação por laser, resultam ranhuras na superfície da tinta e, dessa maneira, micronervuras na direção do fluxo.
5. Processo, de acordo com uma das reivindicações precedentes, CARACTERIZADO pelo fato de que as micronervuras (1) são introduzidas na camada de tinta de acabamento externa (4), sendo que a camada de tinta de base (5) disposta sob a camada de tinta de acabamento apresenta uma absorção comparativamente baixa para o comprimento de onda de laser correspondente e/ou é parcialmente descoberta por meio da radiação laser interferente.
6. Processo, de acordo com uma das reivindicações precedentes, CARACTERIZADO pelo fato de que para produzir flancos inclinados nas estruturas das micronervuras, o feixe de laser original é dividido em pelo menos três ou quatro

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2/4 feixes parciais, em particular, idênticos e esses são novamente levados para a produção de estruturas de interferência na superfície da tinta para a sobreposição.
7. Processo, de acordo com uma das reivindicações precedentes, CARACTERIZADO pelo fato de que uma primeira estrutura de interferência é deslocada em relação a uma segunda estrutura de interferência em torno de L/2.
8. Processo, de acordo com uma das reivindicações precedentes, CARACTERIZADO pelo fato de que durante a produção das micronervuras, um ângulo de união θ entre dois feixes parciais interferentes (6, 7) é especificamente modificado.
9. Processo, de acordo com a reivindicação precedente, CARACTERIZADO pelo fato de que através da modificação específica do ângulo de união θ, o espaçamento entre as ranhuras a das micronervuras (1) pode ser especificamente modificado e/ou especificamente adaptado às condições de fluxo, que predominam tipicamente na área da superfície (3) a ser processada em operação.
10. Processo, de acordo com uma das duas reivindicações precedentes, CARACTERIZADO pelo fato de que para modificar especificamente o ângulo de união Θ, pelo menos um espelho defletor basculante (24) é basculado para defletir um feixe parcial (6, 7).
11. Processo, de acordo com a reivindicação precedente, CARACTERIZADO pelo fato de que o espelho defletor basculante (24) direciona um feixe parcial (6, 7) para a superfície (3) ou para um corpo defletor óptico (30) para defletir na superfície (3).
12. Processo, de acordo com a reivindicação precedente, CARACTERIZADO pelo fato de que o corpo defletor óptico (30), para defletir um feixe parcial (6, 7), apresenta uma superfície de deflexão curvada bidimensionalmente (31) para modificar especificamente o ângulo de união θ em função da alteração do ângulo de basculamento

Petição 870190108524, de 25/10/2019, pág. 63/74 δ do espelho defletor basculante (24), em particular, com uma distância de processamento independente da alteração do ângulo de basculamento δ.
13. Processo, de acordo com uma das duas reivindicações precedentes, CARACTERIZADO pelo fato de que o corpo defletor óptico (30) para defletir um feixe parcial (6, 7), apresenta uma superfície de deflexão curvada tridimensionalmente (31) para focalizar o feixe parcial (6, 7) na superfície (3) e/ou para modificar especificamente o ângulo de união θ em função da alteração do ângulo de basculamento δ do espelho defletor basculante (24), em particular, com uma distância de processamento independente da alteração do ângulo de basculamento δ.
14. Dispositivo para introduzir as micronervuras (1) por meio de uma estruturação de interferência por laser ou DLIP - Direct Laser Interference Patterning - em particular, em uma superfície (3) pintada e curada de um componente, que compreende um laser, uma cabeça de processamento com um dispositivo de divisão de feixe (21) e um dispositivo de focalização (20), assim como uma unidade de movimento (14), em que a unidade de movimento (14) é configurada de tal modo, que a cabeça de processamento pode ser movida sobre uma superfície (3) a ser processada, em que a cabeça de processamento é configurada de tal modo, que com auxílio de dois feixes parciais interferentes (6, 7) na superfície (3), em particular, pintada e curada, pode ser produzida uma estrutura de interferência com níveis máximos de intensidade Imax em uma distância periódica L, em que o dispositivo é configurado de tal modo, que durante a produção das micronervuras, em particular, durante a introdução das micronervuras (1) na superfície (3), um ângulo de união θ entre dois feixes parciais interferentes (6, 7) pode ser especificamente modificado.
15. Componente, em particular, produzido pelo processo, de acordo com uma das reivindicações 1 a 13, CARACTERIZADO pelo fato de que uma superfície (3) do componente apresenta micronervuras (1), sendo que as micronervuras (1) e ranhuras

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4/4 (13) entre as micronervuras (1) se estendem continuamente em uma direção longitudinal (8), sendo que um espaçamento entre as ranhuras a entre duas ranhuras diretamente adjacentes (13) se modifica na direção longitudinal (8).