Sistemi galvo laser CO₂ per la marcatura e incisione laser di jeans e denim

Sono ormai diversi anni che il laser a CO₂ si è diffuso nell’industria tessile. Il suo impiego riguarda in particolare la decorazione e la finitura dei tessuti. Grazie alla sua flessibilità, il laser a CO₂ ha permesso di sostituire operazioni tradizionali in questo ambito. Operazioni che nella maggior parte dei casi sono inquinanti, lente e costose.

La marcatura e l’incisione laser hanno infatti sostituito operazioni tradizionali come la sabbiatura o il lavaggio, permettendo di ridurre notevolmente il consumo di acqua, di sostanze chimiche e di energia elettrica. Sotto questo punto di vista, il laser ha permesso all’industria tessile di abbracciare un tipo di produzione più ecologica e di ridurre quindi la sua impronta sull'ambiente, che è una delle più pesanti fra i settori industriali.

Il denim, poiché è uno dei tessuti più utilizzati nel campo della moda, rappresenta molto bene le innovazioni rese possibili dall’introduzione del laser nel processo di lavorazione dei tessuti. La finitura del tessuto per i jeans ha tratto un grande vantaggio dall’introduzione dei processi galvo laser come la marchiatura e l’incisione laser.

Denim e CO₂ laser, una coppia perfetta

Il tessuto denim è formato da una fibra di cotone, tinta con un colorante. Il colore di base è l’indaco ma spesso si utilizzano anche altri colori. Il denim nasce come tessuto per realizzare capi d’abbigliamento da lavoro. L’utilizzo classico è la fabbricazione dei jeans, ma oggi il denim viene utilizzato per realizzare molti altri capi di abbigliamento.

Nella finitura dei jeans, il laser è utilizzato per realizzare applicazioni di marcatura. In questa applicazione il laser passa molto velocemente sulla superficie del tessuto provocando una modificazione fisica oppure solo ottica del materiale. Questo dipende dallo spessore della superficie coinvolta dalla lavorazione. Tale spessore può andare da qualche frazione di micron a qualche centinaio di micron.

Nella marcatura, il laser lavora solo su uno strato superficiale. Questo processo sostituisce i processi di decolorazione sia a secco che a base d’acqua e permette di ottenere finiture dall’aspetto vissuto.

Il processo di incisione invece va più in profondità. Riguarda una modifica delle fibre del tessuto. Per questo l’effetto ottenuto è anche tattile. L’incisione laser può essere eseguita sia a livello locale sul pezzo finito, sia a livello globale su tutto il tessuto.

In entrambi i casi il sistema utilizzato è lo stesso e si basa su 3 componenti fondamentali.

Come funziona un sistema di marcatura e incisione basato sul CO₂ galvo laser?

Un sistema galvo laser per la marcatura dei jeans è composto una sorgente laser a CO₂, da una testa di scansione laser e da un software di controllo.

La sorgente laser CO₂ è il dispositivo che genera il raggio laser. Nella gamma El.En. abbiamo diversi dispositivi che possono essere impiegati per la marcatura e incisione laser dei jeans come ad esempio la sorgente laser Blade RF Self Refilling.

La testa di scansione laser è il dispositivo che consente di muovere il raggio laser sulla superficie. La testa di scansione è costituita da 3 elementi principali. 2 specchi galvanometrici e un’ottica z-lineare. Gli specchi galvanometrici hanno il compito di dirigere il raggio laser lungo gli assi X e Y. Questo movimento avviene ad altissima velocità. L’ottica z-lineare serve invece a mantenere il raggio laser sempre a fuoco sulla superficie da lavorare. Poiché la distanza tra il laser e la superficie cambia continuamente, il raggio deve essere messo continuamente a fuoco per concentrare la sua energia sul punto da lavorare. Per fare questo interviene appunto l’ottica z-lineare che cambiando in tempo reale la sua lunghezza focale permette di avere il raggio laser sempre a fuoco. El.En. produce sia teste di scansione complete come Gioscan sia specchi galvanometrici e ottiche z-lineari.

Software: il software è il cervello del sistema. Il software controlla la potenza della sorgente laser, la velocità di spostamento degli specchi galvanometrici e la messa a fuoco. Il software in pratica trasferisce gli input dati al sistema sotto forma di disegni e progetti nei più comuni software di progettazione in disegni da realizzare sulla superficie.

Questo sistema di base può essere implementato su diversi tipi di macchine. I risultati ottenibili sono molto variabili. Controllando i parametri del laser, il software riesce a ottenere effetti come:

• effetto vissuto
• scolorimenti di vario tipo
• effetti tattili
incisione di disegni e pattern incisioni di immagini di vario tipo

I vantaggi di marcatura e incisione laser del denim con sistemi CO₂ galvo scanner

A differenza dei processi tradizionali l’impiego del laser per la marcatura del denim ha indubbi vantaggi:

• Il processo di produzione può essere completamente automatizzato. Il laser è un processo di produzione digitale, gestito dal computer. I risultati della produzione possono essere standardizzati facilmente e controllati nei minimi dettagli.
• Si tratta di un processo ecologico. La decorazione del denim al laser è un processo a secco. Non c’è spreco di acqua, energia o sostanze chimiche potenzialmente inquinanti.
• È un processo flessibile. Il laser permette di sperimentare continuamente. Non solo permette la sperimentazione di qualsiasi pattern geometrico, ma permette anche di trasferire immagini direttamente sulla superficie. Rispetto a metodi come la serigrafia è molto più veloce e economico.