Taglio laser: Vantaggi e inconvenienti

Le taglierine laser sono fasci laser focalizzati ad alta energia che tagliano fogli di acciaio, legno, plastica e altri materiali in parti bidimensionali nei settori della produzione e dell'hobbistica. "Laser" è un termine comunemente usato per "Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation" (amplificazione della luce mediante emissione stimolata di radiazioni), che spiega la scienza fisica necessaria per generare la luce laser. È una tecnologia ampiamente adottata per la produzione di massa di pezzi bidimensionali precisi.

Il processo di taglio laser utilizza un programma generato dal computer chiamato codice G, un insieme di istruzioni leggibili dalla macchina che indicano alla macchina dove muovere la testa di taglio laser. Una volta caricato il programma, il materiale può richiedere un'ulteriore preparazione prima di essere caricato sul piano di taglio. Una volta caricato il materiale, un piccolo fascio di luce ad alta energia viene avviato e focalizzato su un punto per riscaldare il materiale e avviare il processo di taglio. Man mano che il materiale si riscalda, il laser viene diretto per tagliare più parti utilizzando una serie di specchi e lenti. Il calore intenso fonde e spesso vaporizza il materiale mentre viene diretto attraverso il letto di taglio e taglia le parti dal foglio di materiale. I pezzi vengono rimossi e possono essere ulteriormente lavorati.

Le taglierine laser sono utilizzate in una serie di applicazioni, tra cui l'incisione, la saldatura laser, il taglio di tubi e il taglio di lamiere e lastre. Esistono diversi tipi di laser e metodi utilizzati per il taglio laser. Tra questi vi sono i seguenti:

Tipi di taglio laser:

• Laser CO2 - Questo laser utilizza anidride carbonica (CO2), elio (HE) e azoto (N) per ottimizzare il processo di taglio; l'azoto contribuisce ad amplificare l'energia mentre l'elio aiuta a dissipare l'energia rimanente dopo il taglio. Questi laser sono spesso utilizzati con lastre di metallo, ma hanno difficoltà con materiali ad alta riflettività e assorbimento termico.
• Laser a fibre ottiche - I cavi flessibili a fibre ottiche trasportano i fotoni per produrre il fascio con l'aiuto di elementi di terre rare come erbio, neodimio, tulio o ittrio. Ogni elemento produce lunghezze d'onda diverse per applicazioni diverse. Questi laser sono ideali per tagliare materiali riflettenti come l'ottone o l'oro e, grazie alla flessibilità del cavo in fibra, possono essere montati su bracci robotici. 
• Laser Nd:YAG - Questo laser potente e ad alta densità è spesso utilizzato per la marcatura e l'incisione. Questo laser utilizza un cristallo di granato di ittrio e alluminio (Y3Al5O12) drogato con neodimio (Nd) che favorisce l'accelerazione dei fotoni per creare un fascio ad alta intensità. I laser Nd:YVO funzionano in modo simile, con una migliore stabilità di potenza, un calore ridotto e una maggiore intensità laser. 

Le taglierine laser sono utilizzate per tagliare un'ampia gamma di materiali. I materiali più comunemente tagliati sono elencati di seguito:

• Acrilico - Questo materiale trasparente e rigido è noto anche come polimetilmetacrilato o PMMA.
• Alluminio - Materiale riflettente, i laser a fibra tagliano la maggior parte dei tipi di alluminio.
• Ottone - Si taglia meglio con il laser a fibra.
• Sughero - Il sughero può essere facilmente tagliato o inciso al laser.
• Feltro - Un tessuto che si taglia facilmente, soprattutto se al 95% o più di lana. 
• Pannello rigido - Facile da tagliare, ma rilascia i fumi degli adesivi.
• Pelle - Questo materiale è facilmente tagliabile o incidibile, spesso per articoli personalizzati.
• Acciaio inossidabile (SS) - I laser a fibra sono i più adatti per l'acciaio inossidabile.
• Acciaio - Include acciaio dolce e acciaio al carbonio. I laser ad alta potenza possono tagliare lastre di spessore fino a 20-25 mm. 
• Legno - I laser a bassa potenza sono utilizzati per i diversi tipi di legno.

Altri materiali includono:

 

• Adesivi
• Tessuti rivestiti
• Pellicole
• Pellicole
• Schiume
• Guarnizioni
• Etichette

Il taglio laser può produrre gas tossici o avere difficoltà con alcuni materiali. Tra i materiali che dovrebbero essere evitati dal processo di taglio laser vi sono:

• Polietilene ad alta densità (HDPE)
• Fibra di vetro laminata
• Policarbonato (PC)
• Polistirene e polipropilene espanso
• Cloruro di polivinile (PVC)
• Policarbonato (PC)

L'uso delle taglierine laser richiede cautela. Come per la maggior parte dei macchinari industriali, esistono dei pericoli (elencati di seguito):

• Bruciature - Alcuni materiali possono bruciare o ustionarsi se non vengono lavorati correttamente.
• Danni agli occhi - I materiali riflettenti rischiano di essere riflessi dal laser negli occhi, il che può causare gravi danni agli occhi.
• Bordi affilati - A seconda di diversi fattori, alcuni pezzi possono presentare bordi affilati che possono causare tagli gravi se non vengono trattati correttamente. Potrebbe essere necessaria un'ulteriore sbavatura o burattatura.
• Gas tossici - Alcuni materiali rilasciano fumi tossici o corrosivi durante il taglio.
• Questo articolo esplora i fondamenti del taglio laser, compresi i suoi vantaggi e svantaggi.