Glossario: taglio laser
Il taglio laser consiste nella rimozione di una porzione di materiale da un oggetto secondo un percorso di taglio definito.
Si tratta di una delle più comuni applicazioni del laser. Circa l’80% dei laser utilizzati in ambito industriale è impiegato in questa applicazione.
Il taglio laser comprende anche lavorazioni come la perforazione laser e di laser kiss cutting.
Il processo di taglio laser consiste nel concentrare mediante una lente di focalizzazione l’energia del raggio laser in un punto molto piccolo della superficie del materiale da tagliare.
L’energia così concentrata fa innalzare la temperatura a livelli altissimi, provocando la rimozione del materiale e quindi l'esecuzione del taglio.
Dal punto di vista fisico-chimico, il taglio laser mette in atto processi diversi a seconda del materiale che viene lavorato.
I principali processi sono:
- sublimazione: il laser riscalda il materiale fino a provocarne la sublimazione immediata. Questo processo ha luogo ad esempio nel taglio di diversi polimeri.
- fusione: il laser riscalda il materiale fino a fonderlo; il materiale fuso viene espulso da un getto di gas. Questo processo ha luogo ad esempio nel taglio dei materiali metallici e di alcuni materiali polimerici
- degradazione chimica: il laser riscalda il materiale fino a ridurre le molecole ai loro componenti essenziali. È così che viene eseguito il taglio di materiali derivati dal legno come la carta
I vantaggi del laser cutting rispetto agli altri metodi di taglio
Il taglio laser presenta numerosi vantaggi sia in termini di qualità del taglio che in termini di caratteristiche del processo.
Ecco i principali:
- dimensione del taglio molto sottile con tolleranze strettissime
- bordi di taglio netti e senza imperfezioni, non necessitano di ulteriore rifinitura
- zona termicamente alterata molto ristretta, non danneggia il materiale circostante
- velocità di esecuzione elevata
- il pezzo non richiede un fissaggio perchè in assenza di interazione meccanica
- non c’è il rischio di rompere o usurare gli utensili perché non viene utilizzato nessun mezzo fisico, il raggio laser di fatto è luce
- facilità di automazione del processo
- elevate possibilità di personalizzazione del percorso di taglio ed elevata flessibilità
- pulizia, riduzione degli scarti
- possibilità di seguire geometrie di taglio complesse
- non viene fatto truciolo se non polvere, vapori o fumi che vengono facilmente aspirati.
Per approfondire l’argomento leggi il nostro articolo sugli 8 principali vantaggi del taglio laser.
In quali settori è utilizzato il taglio laser
Il taglio laser è utilizzato in numerosi settori industriali.
- Automotive: taglio delle parti in plastica delle automobili, taglio dei pellami
- Segnaletica: progettazione e realizzazione di confezioni innovative
- Display: taglio dei pannelli Backlight LGP
- Packaging: realizzazione di packaging innovativi
- Alimentare: tagli laser su alimenti destinati al consumo
- Digital converting: lavorazioni cartotecniche
- Decorazione: realizzazioni di oggetti tagliati con il laser
- Moda: creazione di particolari effetti su tessuti semilavorati e prodotti finiti
Quali materiali possono essere lavorati con il taglio laser
Il taglio laser può essere applicato sulla maggior parte dei materiali comunemente utilizzati in ambito industriale. Possiamo suddividerli in metalli e non metalli.
Per il taglio laser dei metalli si utilizza principalmente il laser a fibra. Questa tipologia di laser lavora ha una lunghezza d’onda che è compatibile con le caratteristiche dei metalli. Per questa ragione il taglio laser a fibra è diventato lo standard per il taglio laser dei metalli.
Il taglio laser dei non-metalli è invece il regno incontrastato del laser a CO2. Questo tipo di laser ha una lunghezza d’onda di 10.6 micrometri che è perfettamente assorbita dai materiali non metallici.
Da questa caratteristica deriva l’estrema flessibilità del laser a CO2. Ecco una lista dei materiali non metallici che possono essere sottoposti a taglio con laser a CO2:
- film plastico
- PMMA
- polietilene
- pelle e pellami
- tessuti in fibra naturale
- tessuti in fibra sintetica
- legno e derivati
- mdf
- truciolato
- compensato
- carta e cartone
- prodotti alimentari
- frutta e verdura
- salumi e formaggi
- ortaggi
- ceramica, vetro e pietra
- alumina
- pietra
- vetro
Esempi di laser cutting
Le sorgenti laser ideali per il taglio
Per il taglio al laser CO2 si utilizzano sorgenti laser semi-sigillate.
Un parametro che influenza la qualità di un taglio laser è la capacità del sistema di focalizzare il laser sulla superficie da lavorare, compito svolto dalle teste di scansione. Le teste di scansione laser El.En. permettono di impostare parametri di focus capaci di eseguire sempre tagli di qualità elevata.
Velocità e potenza della sorgente sono altri due parametri che influenzano la qualità del taglio. Per ogni applicazione si può trovare la combinazione migliore per ottenere lavorazioni della qualità più alta.
La velocità di esecuzione del taglio è direttamente proporzionale alla potenza del laser. Se si ha bisogno di alte velocità di taglio è meglio scegliere una sorgente laser con potenza maggiore che può essere modulata in caso di necessità, per lavorare a velocità più basse.
Le sorgenti laser possono lavorare in coppia con una testa di scansione o con una testa di taglio.
Le sorgenti laser El.En. maggiormente indicate per le applicazioni di taglio laser sono quelle della Serie Self-Refilling.
Questa serie è stata sviluppata da El.En. con le seguenti caratteristiche:
- never ending power: possibilità di ricaricare in autonomia il medium produttore del laser
- disponibile in diverse opzioni di potenza da 300 a 1200 W
- stesso fattore forma per tutte le potenze
- elevata efficienza energetica
- design compatto
Per richiedere maggiori informazioni
Come abbiamo visto, la fattibilità di un’applicazione di taglio laser dipende dalla capacità di focus della testa di scansione, la velocità di taglio richiesta e la potenza della sorgente.
Per questo ogni processo industriale ha la sua configurazione laser ideale. Gli esperti El.En. da oltre 35 anni producono sistemi laser industriali utilizzati in tutto il mondo. Se hai in mente un’applicazione in cui il laser potrebbe essere la soluzione, contattaci: saremo lieti di trovare il sistema più adatto alle tue necessità.