La pulitura laser è una delle applicazioni del laser. Il processo si basa sull’ablazione laser, cioè sulla rimozione di una porzione di materiale da una superficie. L’ablazione è alla base di tutte le lavorazioni laser più comuni: taglio, perforazione, incisione, marcatura.

La pulitura laser è una delle applicazioni del laser. Il processo si basa sull’ablazione laser, cioè sulla rimozione di una porzione di materiale da una superficie. L’ablazione è alla base di tutte le lavorazioni laser più comuni: taglio, perforazione, incisione, marcatura.

Mentre però lo scopo di queste lavorazioni è creare dei tagli, dei fori o dei segni sul materiale, nella pulitura laser l’obiettivo è rimuovere particelle di sporco da una determinata superficie.

La pulitura laser degli stampi industriali

Un esempio di applicazione di pulizia laser a livello industriale è il processo produttivo delle termoplastiche. Il metodo produttivo principale di questi materiali è lo stampaggio. Alla fine del processo di produzione è necessario eseguire la manutenzione degli stampi. Si tratta di un passaggio fondamentale perché da esso dipende la qualità del pezzo finale. La presenza di residui di materiale, o di altro sporco influisce sulla qualità finale dei pezzi.

Tradizionalmente il processo di pulizia è eseguito utilizzando una di queste tre tecniche: sabbiatura a ghiaccio secco\, pulizia a ultrasuoni o pulizia manuale. Ognuna di esse ha sia vantaggi che svantaggi.

La sabbiatura a ghiaccio secco consiste nell’indirizzare un getto di ghiaccio secco ad altissima pressione sullo stampo. Il ghiaccio riesce a penetrare nelle cavità degli stampi e a rimuovere i residui. L’operazione è eseguita da un addetto che dirige il getto sui punti da pulire. La tecnica ha il vantaggio di poter essere usata direttamente in linea di produzione. Tuttavia non si tratta di un metodo ecologico, perché per effettuare la pulizia di consumano elevate quantità di ghiaccio secco.

La pulizia a ultrasuoni consiste nell’introdurre lo stampo in apposite macchine per la pulizia a ultrasuoni. Nella pratica si tratta di smontare il pezzo e immergerlo in speciali vasche riempite con solvente e acqua. Oltre alla necessità di smontare lo stampo, questo metodo ha lo svantaggio di usare sostanze chimiche inquinanti.

La pulizia manuale consiste nel pulire gli stampi tramite l’uso di un solvente e della forza manuale. Si tratta di un metodo lento e poco efficiente.

La pulizia laser permette di superare questi svantaggi.

In primo luogo può essere eseguita in modo selettivo: il laser interviene solo sui materiali compatibili con la sua lunghezza d’onda. La pulizia laser può quindi essere utilizzata in applicazioni delicate\, dove interventi basati sull’abrasione come la sabbiatura sarebbero troppo invasivi.

Inoltre\, l’assenza di scarti lo rende anche un prodotto ecologico. La pulizia laser non fa uso di solventi o altre sostanze chimiche. Non produce materiali di scarto. Non consuma acqua o risorse. E’ un processo efficiente dal punto di vista termodinamico. Il laser vaporizza il materiale mediante sublimazione. Questo lo rende un processo a basso impatto ambientale.

Infine la pulizia laser è estremamente precisa. Il processo è tutto controllato digitalmente. Si può intervenire su superfici estremamente piccole o seguire sagome di pulizia estremamente complesse. Si può anche intervenire in spazi difficili da raggiungere o su superfici irregolari che rendono difficile una pulizia con i metodi tradizionali.

Un sistema su misura per la tua applicazione

La pulizia laser è un’applicazione versatile. È efficiente, versatile e precisa. È ecologica. El.En. il partner ideale per creare un’applicazione su misura per il tuo processo produttivo. Contattaci, saremo felici di aiutarti!

Il poliestere è la fibra sintetica più utilizzata nell’industria tessile. Che si tratti di design, arredi e decorazioni, non c’è ambito nel quale il poliestere non abbia trovato almeno un’applicazione. La moda è uno dei settori che fa più utilizzo di questa fibra tessile.

Il poliestere è la fibra sintetica più utilizzata nell’industria tessile. Che si tratti di design, arredi e decorazioni, non c’è ambito nel quale il poliestere non abbia trovato almeno un’applicazione. La moda è uno dei settori che fa più utilizzo di questa fibra tessile. Per averne conferma basta aprire il proprio armadio e leggere l’etichetta con la composizione dei tessuti che compongono gli abiti. Molti dei vestiti e degli accessori saranno sicuramente composti in tutto o in parte di poliestere.

Le ragioni di questo successo sono da ascrivere tanto alle proprietà del materiale che al suo basso costo. Gli oggetti in poliestere, sono facili da pulire, più resistenti e meno bisognosi di manutenzione. Non essendo fibre naturali non hanno tutti i costi collegati alla coltivazione delle piante da cui poi vengono prodotte le fibre. Infine hanno un altro vantaggio: possono essere facilmente lavorati con il laser.

Il poliestere assorbe in modo eccellente la lunghezza d’onda del laser a CO2 permettendo di ottenere qualsiasi tipo di lavorazione del tessuto. I processi di finitura possono quindi essere ottimizzati, permettendo di abbattere i costi di produzione.

In questo articolo vediamo quali sono le principali caratteristiche e i principali vantaggi del taglio laser dei tessuti in poliestere.

Il poliestere e le sue proprietà

Sotto il nome di poliestere si includono diversi polimeri termoplastici. Quello comunemente utilizzato per produrre i tessuti è prodotto a partire dal polietilene tereftalato. Il processo di produzione della fibra inizia dalla fusione dei pellet di poliestere. Il passo successivo è l’estrusione del materiale. Per compiere questo passaggio, il poliestere fuso viene fatto passare attraverso un foro. In questo modo si produce un filamento continuo che viene in seguito avvolto in un rocchetto della lunghezza desiderata. Questo metodo di produzione permette di ottenere filamenti di qualsiasi forma e diametro. I filamenti così ottenuti costituiscono la fibra a partire dalla quale in seguito si fabbricano i tessuti.

Fra le proprietà del tessuto di poliestere ci sono durata e resistenza, basso costo, facilità di pulizia, velocità di asciugatura del tessuto, impermeabilità. Queste caratteristiche lo rendono adatto alla fabbricazione degli oggetti più vari: capi d’abbigliamento, calzature, decorazioni per la casa, arredo d’interni, rivestimenti per automobili, attrezzatura da campeggio etc. L’impermeabilità del poliestere rappresenta però anche uno svantaggio in quanto trattiene l’umidità e non ha una buona traspirazione.

La lavorazione laser del poliestere

Le caratteristiche del tessuto di poliestere possono essere notevolmente migliorate tramite la lavorazione laser. Come accade per le altre termoplastiche, questo tessuto sintetico si presta bene sia al taglio che alla perforazione.

Le plastiche sintetiche assorbono ottimamente la radiazione del raggio laser e il poliestere non è da meno. Fra le varie termoplastiche anzi è quella che permette di ottenere i risultati migliori sia dal punto di vista della lavorazione che dal punto di vista della mancanza di residui.

Il taglio laser del tessuto di poliestere

Il taglio laser eseguito sul poliestere ha delle ottime caratteristiche e presenta numerosi vantaggi rispetto al taglio tradizionale. Il funzionamento del processo di taglio si basa sull’energia concentrata dal raggio laser sul tessuto. Il raggio infatti riscalda il poliestere fino a fondere il materiale realizzando il taglio. Il taglio così ottenuto ha i bordi sigillati, in modo tale da evitare sfilacciature.

Rispetto al taglio tradizionale con lame, il taglio laser ha indubbi vantaggi. In primo luogo riduce al minimo il rischio di sfilacciatura del tessuto. Poi non produce residui. Infine è estremamente preciso, pulito e controllabile grazie all’estrema libertà nel settare i parametri del laser.

Quali sorgenti laser utilizzare

Le sorgenti laser a CO2 sono perfette per eseguire il taglio laser sul tessuto di poliestere. Le lunghezze d’onda che permettono di ottenere i risultati migliori sono 9.3 e 10.6 micrometri. Entrambe le tipologie di sorgenti agiscono nella regione dell’infrarosso, che è la regione tipica del laser ad anidride carbonica. Per quanto riguarda la scelta della potenza della sorgente laser, questa è collegata alla produttività che si desidera ottenere. Maggiore è la potenza della sorgente laser, più veloce sarà la lavorazione eseguita. Nel catalogo El.En. sono presenti due tipologie di sorgenti laser a CO2 adatte al taglio laser del poliestere.

Blade RF 177G

La Blade RF 177G è una sorgente laser CO2 RF, studiata appositamente per le applicazioni sulle termoplastiche. Con una potenza di 150W si presta a tutte le principali applicazioni.

Serie Blade RF Self-Refilling

La serie Blade RF Self-Refilling è una sorgente laser CO2 RF dotata dell’esclusiva tecnologia self-refilling. Sono disponibili diverse potenze, fino ad arrivare a un massimo di 1200W.

Fra i materiali usati per l’imballaggio, il cartone ondulato è sicuramente quello con la maggior diffusione. Il suo basso costo e le proprietà meccaniche lo rendono ideale per la creazione di scatole di varia tipologia e dimensione.

Fra i materiali usati per l’imballaggio, il cartone ondulato è sicuramente quello con la maggior diffusione. Il suo basso costo e le proprietà meccaniche lo rendono ideale per la creazione di scatole di varia tipologia e dimensione.

Tradizionalmente il cartone ondulato viene lavorato mediante mezzi meccanici: operazioni comuni eseguite su questo materiale sono la sagomatura delle forme e l’incisione delle parti pieghevoli. Queste operazioni vengono in genere eseguite da strumenti come lame o fustelle; si tratta di strumenti a contatto che intervengono meccanicamente sul materiale.

Sebbene siano sistemi produttivi ormai consolidati e affidabili, essi presentano alcuni svantaggi quali la scarsa flessibilità, la limitazione nelle geometrie eseguibili, il rischio di danneggiare le fibre del cartone e la produzione di residui e altri scarti di taglio e di fustellatura.

Laser a CO2 e cartone ondulato

Questi inconvenienti hanno in qualche modo limitato l’industria del packaging a proporre solo determinate applicazioni. Un’industria basata sui mezzi meccanici era indicata per un paradigma produttivo nel quale era il produttore a offrire una scelta di prodotti e il cliente ad adattarsi a quello che l’industria offriva. La produzione di piccoli lotti o di soluzioni personalizzate per un cliente non era presa in considerazione in quanto non avrebbe permesso di recuperare l’investimento.

Oggi le aziende richiedono un approccio diverso: personalizzazione, innovazione e attenzione per l’ambiente sono sfide che richiedono nuovi strumenti, più flessibili e precisi. Strumenti che permettano di ottimizzare le risorse e contenere gli sprechi pur garantendo un’elevata qualità del prodotto finale.

Per questo motivo, negli ultimi anni è aumentato l’interesse per le applicazioni laser a CO2 nelle linee di produzione della carta e del cartone. Grazie alla sua efficacia sul legno e sui suoi derivati, il laser a CO2 si è dimostrato uno strumento veloce e flessibile, capace di superare i punti deboli dei sistemi meccanici di taglio e fustellatura del cartone ondulato e della carta in generale.

Velocità, flessibilità, pulizia e precisione: perché il laser a CO2 è ideale per il cartone ondulato

I principali vantaggi del laser a CO2 nella lavorazione del cartone ondulato derivano dal fatto che la lavorazione laser è un processo non a contatto: il laser riesce a marcare, tagliare e perforare il materiale grazie ai processi chimici istantanei che la sua energia riesce mettere in atto sulla superficie. L’altissima densità energetica prodotta dal raggio laser permette la sublimazione del materiale e quindi l’immediata evaporazione.

Un processo di questo tipo permette di ottenere diversi vantaggi. Il primo di essi è la velocità delle operazioni eseguite: a parità di lavorazione, il laser riesce a essere molto più veloce, raggiungendo velocità di taglio dell’ordine delle migliaia di metri al minuto. Questo aspetto non pregiudica la qualità delle lavorazioni, che rimane sempre eccellente.

La velocità del laser però riguarda anche un altro aspetto che influenza direttamente la flessibilità dello strumento. Per cambiare geometria di taglio sui mezzi meccanici spesso è necessario cambiare lo strumento di taglio. Queste operazioni possono essere fatte solo se le quantità produttive sono tali da ripagare l’investimento effettuato.

Con il laser cambiare geometria di taglio è molto semplice e richiede solo qualche minuto, il tempo di caricare il disegno nel programma di controllo. Questo significa che una macchina di lavorazione del cartone ondulato basata sul laser a CO2 può produrre 5000 pezzi o 100.000 a un costo sempre vantaggioso.

Questo aspetto rende la lavorazione laser estremamente flessibile. E’ possibile adattarsi meglio alle richieste del mercato e soddisfare richieste del cliente come l’avvio di produzioni altamente personalizzate e in piccole quantità, la creazione rapida di prototipi e soluzioni per i clienti, la sperimentazione di diversi tipi di materiale.

Un altro vantaggio è che il laser è un processo che non produce residui di lavorazione. I residui sono uno degli elementi tipici dei processi di lavorazione meccanica del cartone ondulato.

La lavorazione del cartone ondulato con il laser a CO2 è invece un processo silenzioso e pulito. Non produce scarti di fustellatura ed evita la diffusione di fibre o altre particelle nell’ambiente di lavoro: grazie ai processi di sublimazione il materiale viene vaporizzato.

Un terzo vantaggio ascrivibile al taglio laser è la sua pulizia. È stato notato come i tagli eseguiti con i mezzi meccanici lascino residui fibrosi sulla superficie del cartone ondulato. Il taglio laser invece crea invece superfici uniformi e compatte e non modifica meccanicamente la struttura del cartone ondulato. Il materiale viene rispettato e le possibilità di danneggiamento sono inesistenti e dipendono, in definitiva, da un errore umano. Il laser permette di avere sempre la migliore qualità nelle lavorazioni e risultati uniformi.

Questo risultato si ottiene anche per un’altra caratteristica positiva delle lavorazioni eseguite al laser a CO2. I mezzi meccanici si usurano, si consumano. Strumenti usurati riducono la quantità delle lavorazioni e, periodicamente, vanno sostituiti. Si tratta di interventi che rallentano le operazioni produttive causando un aumento dei costi di produzione.

Il laser è invece uno strumento non sottoposto a usura. Il laser è come uno strumento sempre affilato, pronto a eseguire le lavorazioni richieste.

Queste caratteristiche rendono il laser a CO2 lo strumento ideale per eseguire lavorazioni sul cartone ondulato. Il laser è veloce, flessibile ed ecologico. Consente di ottimizzare i costi e di soddisfare tutte le richieste dei propri clienti: una caratteristica imprescindibile per le aziende che lavorano nell’economia della coda lunga.

Il processo di lavorazione dei materiali abrasivi ha sempre rappresentato una sfida produttiva. Il problema principale è che il potere abrasivo di questi materiali si esercita anche sugli attrezzi di produzione, danneggiandoli in poco tempo.

Il processo di lavorazione dei materiali abrasivi ha sempre rappresentato una sfida produttiva. Il problema principale è che il potere abrasivo di questi materiali si esercita anche sugli attrezzi di produzione, danneggiandoli in poco tempo.

Questo fa sì che i costi di manutenzione degli strumenti siano molto alti. Inoltre, la difficoltà di utilizzare strumenti di precisione rende impossibile eseguire lavorazioni precise su questi materiali.

L’introduzione del laser stata quindi una grande innovazione, in quanto ha permesso di rendere più facile e conveniente la lavorazione di utensili e materiali abrasivi:

• Il laser è un processo produttivo non a contatto. Nelle lavorazioni al laser non entrano in gioco forze meccaniche, come nei processi di produzione tradizionali. L’interazione tra il raggio laser e il materiale produce un’elevata densità energetica che rimuove una certa quantità di materiale

• Il laser permette un’elevata controllabilità del processo produttivo. Con questo termine intendiamo la possibilità di impostare il laser nei minimi dettagli, in modo da limitare al minimo la differenza tra il risultato desiderato e il risultato ottenuto. Si può creare insomma un materiale con le caratteristiche perfettamente adatte all’impiego al quale si vuole destinare

Gli utensili abrasivi diamantati

Alla schiera degli abrasivi tradizionali si sono aggiunti da qualche decennio gli abrasivi diamantati. Questi utensili sfruttano le eccezionali caratteristiche di durezza e conduttività termica del diamante per ottenere prestazioni abrasive eccellenti.

Com’è noto, il diamante è uno dei materiali più duri che si conoscano. Possiede inoltre un’elevata robustezza, una buona resistenza all’usura e un basso coefficiente di frizione.

Gli utensili diamantati si prestano ad applicazioni in numerosi ambiti:

• prospezione geologica
• lavorazione della pietra
• costruzioni
• lavorazione del legno
• lavorazione di utensili
• lavorazione della ceramica

Gli utensili diamantati possono essere costruiti in vari modi. In genere si utilizzano dei diamanti sintetici, o dei diamanti giudicati di qualità non adatta alla gioielleria.

Per creare gli utensili i diamanti vengono associati a un altro materiale legante e così ad esempio si possono avere utensili su supporto di metallo, di resina, di ceramica etc.

Sono numerosi anche gli usi a cui possono essere destinati tra cui rientrano tutte le operazioni meccaniche tradizionali. Abbiamo quindi utensili di taglio, perforazione e fra gli altri utensili abrasivi.

Il processo di fabbricazione degli utensili abrasivi diamantati presenta le stesse difficoltà di fabbricazione degli utensili abrasivi tradizionali. Ma con una difficoltà in più in quanto la durezza del diamante sottopone le attrezzature di produzione a uno stress ancora maggiore.

Anche in questo caso il laser a CO₂ può essere una soluzione vantaggiosa.

Gli abrasivi diamantati possono infatti essere sottoposti a processi di ablazione laser utilizzando un laser a onda continua. Con questa tecnica si possono realizzare texture e altre caratteristiche superficiali passive che potenziano le performance del materiale.

Il processo è efficace soprattutto sui materiali abrasivi con supporto di resina un materiale polimerico. Le resine e le plastiche in generale assorbono molto bene la radiazione laser a CO₂ e\, pertanto\, i processi di ablazione laser si realizzano efficacemente.

Una nuova applicazione per il laser a CO₂

Il diamante è uno dei materiali più duri che si conoscano, e questo rende difficile produrre questi utensili in maniera efficiente, fattore questo che ne limita la diffusione. D’altro canto però, gli utensili abrasivi diamantati permettono di ottenere enormi vantaggi, e in certe applicazioni sono determinanti. L’introduzione di processi di lavorazione laser ne ha reso la fabbricazione più efficiente e conveniente, aprendo la strada a una loro diffusione.

El.En. produce da oltre 35 anni laser a CO₂ per l diversi dettori industriali. La sperimentazione, la ricerca e lo sviluppo nel campo dei laser applicati ai materiali sono il nostro lavoro. Se pensi di realizzare un’applicazione di questo tipo contattaci e studieremo la soluzione ideale per le tue esigenze.

La risposta è molto. La capacità di eseguire tagli con tolleranze strettissime, della frazione di millimetro è proprio uno dei principali vantaggi del taglio laser. Il laser infatti non è sottoposto ai limiti meccanici dei mezzi di taglio tradizionali.

La risposta è molto. La capacità di eseguire tagli con tolleranze strettissime, della frazione di millimetro è proprio uno dei principali vantaggi del taglio laser. Il laser infatti non è sottoposto ai limiti meccanici dei mezzi di taglio tradizionali.

Lame, fustelle e altri mezzi di taglio simili hanno un limite intrinseco che dipende dalle caratteristiche del materiale. Una lama, ad esempio, deve rispettare determinate dimensioni minime per potere esercitare la piena funzionalità per la quale è stata costruita. Queste dimensioni minime fanno sì che la lama non possa eseguire determinati tipi di taglio o tagli dalle curve molto strette.

Il laser al contrario non ha nessuno di questi inconvenienti in quanto è composto da un fascio di luce polarizzata e concentrata in pochissimo spazio. Per avere un’idea di quali siano le dimensioni basti pensare che una testa di scansione per laser a CO2 come GioScan, permette di focalizzare sulla superficie un raggio laser dal diametro compreso tra 140 e 450 micrometri. Per rendere l’idea, un capello ha un diametro di circa 70 micrometri.

Poiché quindi manca il contatto e le dimensioni di lavoro sono così piccole, il laser permette di realizzare geometrie di taglio estremamente complesse con estrema facilità. Questo aspetto rende il taglio laser particolarmente vantaggioso per l’utilizzo su diversi tipi di materiali. Sia materiali rigidi e difficili da lavorare come il legno multistrato che materiali delicati e fragili come il film plastico\, possono essere lavorati agevolmente e con accuratezza riducendo al minimo il rischio di rotture e di sprechi del materiale.

Se a queste caratteristiche si aggiunge l’estrema controllabilità dei parametri e la velocità di esecuzione della lavorazione ci si rende conto di quanto il laser possa essere uno strumento di lavoro incredibilmente potente. Flessibilità, velocità e accuratezza aprono al laser possibilità infinite soprattutto in quei settori, come il packaging e la moda, che fanno della creatività uno dei loro punti di forza. Contattaci per saperne di più!

I materiali composti sono noti per le loro straordinarie caratteristiche meccaniche e fisiche. Essi nascono dall’unione di due materiali diversi, che danno vita a un nuovo materiale con caratteristiche migliori di quelle dei materiali che lo compongono se presi singolarmente.

I materiali composti sono noti per le loro straordinarie caratteristiche meccaniche e fisiche. Essi nascono dall’unione di due materiali diversi, che danno vita a un nuovo materiale con caratteristiche migliori di quelle dei materiali che lo compongono se presi singolarmente.

Fra i materiali che hanno trovato una diffusione ci sono i materiali rinforzati con fibre a matrice polimerica (Fiber Reinforced Polymers). Questi materiali vengono fabbricati incorporando una fibra di qualche tipo in una matrice polimerica costituita da resina.

La vetroresina è uno dei primi materiali a essere realizzati in questo modo. Inventata negli anni ‘60, oggi è un materiale indispensabile in molti settori, primo fra tutti il settore nautico. Oggi altri materiali di questo tipo sono fibra aramidica, chiamata kevlar e le plastiche rinforzate con fibra di carbonio, dette CFRP, dall’inglese Carbon Fiber Reinforced Plastics.

I materiali così prodotti hanno ottime caratteristiche di leggerezza e resistenza che li rendono a parità di massa, nettamente più performanti rispetto a materiali più tradizionali come il legno o i metalli. Inoltre possono essi offrono una grande plasticità che li rende facilmente modellabili in tutte le forme richieste dall’applicazione. Grazie a queste loro caratteristiche, i materiali compositi sono utilizzati per applicazioni tecnologicamente avanzate in settori come la nautica, l’aeronautica o l’automotive.

Le plastiche rinforzate con fibra di carbonio

Fra i materiali compositi, le CFRP sono forse quelle che si prestano agli usi più avanzati.

Per produrre la CFRP si incorpora un tessuto costituito da fibra di carbonio nel materiale polimerico. Il materiale così ottenuto è estremamente leggero e resistente. A parità di massa è il 25% più leggero dell’alluminio e il 60% più leggero dell’acciaio. Si capisce quindi perché abbia trovato impiego nel settore dell’aeronautica e nel settore delle competizioni sportive per la costruzione di veicoli super leggeri.

Per essere utilizzata la CFRP deve però essere tagliata nelle forme necessarie. Normalmente il taglio è eseguito utilizzando metodi meccanici. Questi presentano però un grosso inconveniente. La resistenza della fibra di carbonio usura rapidamente gli strumenti di taglio che devono essere quindi sostituiti con grande frequenza, rendendo il processo di lavorazione molto costoso.

Il taglio laser della del CFRP rappresenta una valida alternativa al taglio meccanico. Sia la fibra di carbonio che i polimeri che ne costituiscono la matrice assorbono molto bene la radiazione laser a 10.6 micrometri prodotta dal laser ad anidride carbonica e possono essere tagliati in modo molto efficiente.

Tagliare la CFRP ha quindi due vantaggi principali:

• il processo è senza contatto: è possibile tagliare la CFRP senza che entrino in gioco forze meccaniche che consumano lo strumento di taglio. Questo permette di abbassare notevolmente i costi di produzione di ogni singolo pezzo
• le tolleranze permesse dal laser sono molto alte: il laser può realizzare tagli con angoli strettissimi e realizzare particolari di estrema precisione in modo molto semplice. Questa caratteristica è determinante per i settori tecnologici avanzati in cui è importante massimizzare le performance di un determinato componente

Il materiale del futuro

La diffusione delle CFRP sarà sempre più importante. Trovare un modo veloce ed efficiente per tagliarlo nelle forme più disparate sarà fondamentale. Il laser a CO₂ rappresenta una valida alternativa ai mezzi di taglio meccanici correntemente utilizzati.

Se stai pensando a un’applicazione laser per lavorare la fibra di carbonio, contattaci: studieremo un’applicazione su misura per te.

Il laser a CO₂ è una delle tecnologie che vanta la più grande varietà di utilizzi. Gli ambiti di applicazione vanno dal settore medicale a quello del restauro dei monumenti. Che si tratti di skin resurfacing o di eliminare le scritte dai monumenti, il laser a CO₂ è una soluzione incredibilmente efficace e dall’ottimo rapporto qualità-prezzo.

Ma è il settore industriale quello in cui il laser a CO₂ è ormai diventato uno standard ben affermato. L’elevata purezza di spettro, l’alta stabilità, l’efficienza energetica, la possibilità di generare livelli di potenza che vanno da pochi a migliaia di Watt sono le caratteristiche che ne hanno determinato il successo nella lavorazione dei materiali, dove riesce a produrre una grande qualità.

Industria del packaging

Il laser a CO₂ è ormai uno strumento produttivo indispensabile per l’industria del packaging. I materiali utilizzati (termoplastiche, cartone, derivati dal legno) e le caratteristiche dei processi tipici di questo settore (ricerca della personalizzazione, innovazione continua) sono estremamente compatibili con l’utilizzo del laser a CO₂ tanto che le applicazioni sono numerose.

Un esempio è la produzione mediante microperforazione laser di buste per prodotti freschi confezionati in atmosfera sigillata. La microperforazione laser consente in questo caso di ottimizzare lo scambio di gas fra l’interno della busta e l’ambiente circostante. Così facendo si prolunga la vita di questi prodotti che si mantengono freschi più a lungo.

Una delle ultimissime applicazioni è il cosiddetto natural branding. Questa applicazione, sviluppata di recente, consiste nel marcare l’etichetta direttamente sulla superficie dei prodotti freschi. In questo modo è possibile riportare sui prodotti loghi, informazioni di tracciamento e su lotto di produzione. Tradizionalmente queste informazioni sono stampate su etichette, che poi vengono incollate sul prodotto. L’etichettatura laser dei prodotti freschi permette di evitare questo passaggio, consentendo un risparmio di carta e di sostanze chimiche utilizzate nel processo. Ha dimostrato di essere un’applicazione efficace e di non danneggiare minimamente la qualità o la durata del prodotto.

Accanto a queste lavorazioni innovative, che sarebbero impossibili senza l’utilizzo del laser, il laser è utilizzato anche lavorazioni più tradizionali.

La prima applicazione è la saldatura laser delle buste di plastica. Questo tipo di packaging flessibile è sempre più utilizzato perché consente di risparmiare spazio e di creare imballaggi personalizzati in base alla tipologia di prodotto. La saldatura laser delle buste flessibili sfrutta l’energia del laser per riscaldare il materiale e sigillare in tal modo le buste.

La seconda applicazione è l’incisione laser applicata alle buste flessibili. Questa applicazione utilizza l’estrema controllabilità del laser per creare incisioni a profondità controllata sul materiale plastico. Con questa tecnica è possibile realizzare packaging ad apertura facilitata o packaging innovativi da utilizzare per prodotti pronti all’uso.

Industria della moda e della decorazione

Il laser ad anidride carbonica è stato utilizzato nell’ambito della moda e della decorazione. In mano a progettisti e designer, il laser a CO₂ è un potente strumento, capace di mettersi al servizio della creatività del progettista. È anche uno strumento ecologicamente sostenibile e consente di ridurre notevolmente l’impatto ecologico dell’industria dei tessuti.

Marcatura laser, microperforazione, taglio sono le operazioni principali utilizzate in questo ambito.

La marcatura laser è utilizzata principalmente per incidere motivi decorativi su tessuti e pellami. I vantaggi del laser sono l’alta velocità di esecuzione della lavorazione, la precisione, l’elevata ripetibilità dei segni impressi e la possibilità di incidere qualsiasi tipo di motivo geometrico o di disegno.

La marcatura laser nel campo dei tessuti trova anche delle applicazioni innovative. Ne è un esempio l’utilizzo del laser per la marcatura laser del tessuto denim. Così facendo si riduce notevolmente il consumo di sostanze chimiche e di acqua.

La decorazione delle piastrelle in ceramica è un’altra delle applicazioni del laser a CO₂ nell’ambito della decorazione. Anche in questo caso il principale vantaggio del laser è la gamma praticamente infinita dei motivi che è possibile trasferire, da semplici motivi geometrici a vere e proprie fotografie in bianco e nero.

Industria alimentare

L’industria alimentare ha scoperto recentemente l’uso del laser ad anidride carbonica. In questo caso l’applicazione del laser serve a realizzare le lavorazioni direttamente sui prodotti sostituendo l’utilizzo di mezzi meccanici. Ne sono un esempio le applicazioni che vedono l’utilizzo del laser a CO₂ per la pelatura di frutta e verdura, l’incisione laser di codici sui gusci d’uovo o l’applicazione di contrassegni su formaggi e salumi.

Digital converting

Il laser si inserisce perfettamente in un processo di fabbricazione digitale. Anzi, possiamo dire che le caratteristiche del laser a CO₂ si apprezzano al meglio quando questo è inserito in processi altamente automatizzati.

Un esempio di applicazione di successo è nel processo di lavorazione della carta. Grazie al laser è possibile realizzare sistemi integrati capaci di stampare, fustellare e tagliare la carta delle dimensioni volute, aggiungendo anche dettagli e personalizzazioni di ogni tipo, impossibili con i metodi meccanici usati tradizionalmente in questo settore.

Un particolare tipo di applicazione vede l’utilizzo del laser per la produzione di carte valore e carte di sicurezza. Grazie al laser è possibile aggiungere codici, perforazioni tagli e altri contrassegni identificativi, in modo semplice e veloce.

Industria degli utensili

La produzione di utensili e dell’utensileria in generale può trarre estremo beneficio dall’utilizzo del laser. In questo ambito vediamo ad esempio l’utilizzo dei trattamenti di indurimento superficiale al laser. Questa tecnica consiste nell’esporre la superficie del metallo agli effetti del raggio laser, causando trasformazioni interne alla struttura molecolare che hanno come effetto un aumento della resistenza all’usura dell’utensile.

Industria pannellistica

L’estrema controllabilità è uno dei punti di forza delle lavorazioni al laser. Per l’industria della segnaletica questo aspetto si traduce in un enorme vantaggio. Il laser a CO₂ permette di incidere con estrema precisione e definizione scritte, loghi e qualsiasi informazione sui materiali comunemente utilizzati per produrre pannelli e segnaletica di vario tipo. Che si tratti di plexiglass, acciaio o alluminio, con il laser è possibile personalizzare qualsivoglia tipo di pannello o oggetto con scritte e loghi di ogni tipo.

Industria del display

Le lavorazioni laser su PMMA (polimetilmetacrilato) sono uno degli ambiti in cui il laser a CO₂ è imbattibile. L’industria dei display ha tratto un grande vantaggio dall’utilizzo del laser a CO₂. Il laser infatti è indispensabile nella realizzazione dei pannelli Backlight LGP. Si tratta di pannelli di PMMA che grazie al laser vengono forati a intervalli regolari. Il pannello così preparato è poi illuminato da led che, opportunamente posizionati, creano una superficie illuminata uniformemente. Il principale vantaggio di questi display è che è possibile creare pannelli retroilluminati di grosse dimensioni dal bassissimo consumo energetico. Il laser è indispensabile perché consente di ottenere quella precisione e regolarità che con i tradizionali mezzi produttivi sarebbe molto difficile o molto costoso ottenere.

Industria automotive

Decorazioni delle plastiche, indurimento superficiale dei metalli, microperforazione dei pellami per gli interni, decorazioni delle tappezzerie, saldature, incisione di codici per l’identificazione e la tracciabilità delle parti. Sono alcune delle applicazioni più comuni del laser a CO₂ in ambito automotive. In effetti questo settore industriale è stato uno dei primi a introdurre il laser per l’esecuzione delle lavorazioni. E non stupisce quindi che anche il laser a CO₂ sia molto utilizzato.

Un laser numerosi utilizzi

In definitiva, il laser a CO₂ ha una gamma di utilizzi pressoché infinita. La sua lunghezza d’onda lo rende adatto a eseguire lavorazioni sulla maggior parte dei materiali. Contattaci per maggiori informazioni: potrebbe esserci una soluzione laser al tuo problema!

La lavorazione della carta è uno dei principali ambiti di applicazione del laser a CO2. Il settore della cartotecnica ha tratto grande vantaggio dal diffondersi di questo strumento. Il laser a CO2 offre velocità, efficienza e flessibilità permettendo alle aziende che usano il laser di rispondere alle richieste di un mercato sempre più frammentato.

La lavorazione della carta è uno dei principali ambiti di applicazione del laser a CO₂. Il settore della cartotecnica ha tratto grande vantaggio dal diffondersi di questo strumento. Il laser a CO₂ offre velocità, efficienza e flessibilità permettendo alle aziende che usano il laser di rispondere alle richieste di un mercato sempre più frammentato. I processi di produzione al laser, inoltre, si inseriscono perfettamente nei processi di stampa digitale, che ormai dominano il settore della cartotecnica.

Un settore che noi di El.En. conosciamo bene. Nel corso degli anni abbiamo aiutato numerose aziende a introdurre i laser nei loro processi produttivi. Abbiamo creato numerosi sistemi per la lavorazione della carta, in particolare per aziende operanti nel settore del packaging.

In questo articolo facciamo tesoro di questa esperienza e diamo una panoramica delle applicazioni laser per la trasformazione della carta.

Laser e carta

La carta fa parte della nostra quotidianità. Non c’è aspetto o attività che non facciano uso di un qualche tipo di materiale cartaceo.

Quando parliamo di carta includiamo un’ampia quantità di materiali. I vari tipi di carta hanno però una composizione simile. A livello microscopico un foglio di carta è costituito da una rete di fibre di cellulosa intrecciate, da un riempitivo, in genere caolino, e da varie sostanze chimiche derivate dal processo di lavorazione.

La struttura chimica della carta si presta bene al taglio con il laser a CO₂. Quando il laser interagisce con la cellulosa ne dissolve la struttura molecolare, riducendo il materiale ai suoi componenti fondamentali carbonio, ossigeno e idrogeno.

Questo sistema di lavorazione è molto vantaggioso in quanto permette di risolvere i principali inconvenienti degli strumenti tradizionali per il taglio della carta.

Innanzitutto il laser offre flessibilità. Uno dei metodi per tagliare la carta si serve di fustelle. Ogni fustella può essere utilizzata per ottenere una sola forma di taglio. Per ottenere una nuova forma bisogna creare una nuova fustella\, con un notevole dispendio economico. Questo pone un limite alle lavorazioni che ogni azienda può accettare: se il lotto di produzione non ha un numero di pezzi sufficienti a ripagare il costo della nuova fustella\, diventa economicamente svantaggioso produrla.

Il laser invece permette una grande flessibilità in quanto tutto il sistema di taglio è controllato via software in maniera digitale. Modificare la forma da tagliare richiede semplicemente un intervento via software. Diventa quindi economicamente sostenibile la lavorazione di piccoli lotti di produzione.

Il taglio meccanico ha un altro inconveniente. L’utilizzo di lame è un altro dei metodi usati per tagliare la carta. Questo meccanismo di taglio produce polvere e residui i quali non sono compatibili con i moderni processi di stampa digitale\, ormai predominanti. Questo significa che è necessario separare le fasi di stampa dalle fasi di taglio.

I processi di taglio laser invece producono pochissimi residui e sono quindi compatibili con i processi di stampa digitale. Non solo, il laser è un processo completamente digitale. Può quindi essere facilmente utilizzato in sistemi integrati che possono eseguire in un solo passaggio tutti i processi produttivi richiesti dall’industria cartotecnica.

Un altro problema dei mezzi meccanici è la qualità del taglio che si può ottenere. Le lame comportano il rischio di creare tagli irregolari o di scarsa qualità. Molte applicazioni, in particolare nel settore del packaging, richiedono invece tagli estremamente precisi. I contenitori per prodotti alimentari liquidi ad esempio devono avere dei bordi perfettamente sigillati, dove cioè non ci sono fibre libere e sporgenti. Il taglio laser permette di ottenere questi risultati poiché durante il processo di taglio il calore sigilla i bordi di taglio.

In base a quanto abbiamo detto l’utilizzo del laser risulta vantaggioso in situazioni che l’utilizzo del taglio meccanico avrebbe reso economicamente non sostenibili. Ecco qualche esempio:

• necessità di eseguire tagli di grande qualità e precisione
• volumi di produzione inferiori 1000 pezzi
• necessità di creare sistemi di produzione integrati di stampa e di taglio digitali
• necessità di eliminare gli scarti per l’elevato costo dei mezzi di produzione
• esecuzioni di lavori su misura
• esecuzione di tagli particolarmente complessi

Alcune applicazioni del taglio laser su carta

Sarebbe difficile farne un elenco completo delle applicazioni del laser su carta. Molte di queste lavorazioni erano eseguite anche con i mezzi di taglio meccanici. Il laser ha permesso però di eseguire con molta semplicità lavorazioni che prima non erano possibili o erano molto difficili da eseguire.

Ne sono un esempio i tagli parziali sulla superficie che consentono di creare imballaggi con caratteristiche avanzate come easy-opening o apri/chiudi. Questo tipo di applicazione è particolarmente richiesta in ambito alimentare. Grazie ad esse si possono creare confezioni che non necessitano di particolari utensili per essere aperte e aggiungono quindi valore al prodotto stesso.

Conclusione

Le sorgenti laser a CO₂ sono ideali per la lavorazione della carta. Il laser a CO₂ interagisce perfettamente con la composizione chimica dei materiali cartacei. Utilizzarlo in questo settore è molto vantaggioso. Come si può immaginare però, le possibili implementazioni sono numerose.

Noi di El.En. siamo esperti nelle applicazioni del laser a CO₂ per l’industria cartotecnica. Possiamo mettere le nostre competenze al tuo servizio. Contattaci per informazioni o per un preventivo gratuito.

Le termoplastiche sono dei materiali polimerici dalle incredibili proprietà. Il loro nome deriva dalla loro proprietà principale che è quella di diventare viscose quando sono riscaldate e tornare dure una volta raffreddate.

Grazie a queste caratteristiche, questi materiali possono essere laminati e sagomati in ogni modo e forma possibile. Le applicazioni industriali non si contano: dall’industria degli imballaggi all’industria dei dispositivi medici, passando per l’elettronica, l’automotive e l’alimentare, non c’è settore in cui una termoplastica non svolga un ruolo fondamentale.

Su questo blog abbiamo già visto come le termoplastiche si prestino facilmente alla lavorazione laser. Microperforazione, taglio, kiss-cutting sono tutte lavorazioni eseguibili facilmente sulle termoplastiche. Questi materiali infatti assorbono in maniera eccellente la lunghezza d’onda dei laser a CO2. Per questa ragione, questi materiali traggono un grande vantaggio dalla lavorazione laser tanto in in termini di flessibilità delle applicazioni che di qualità dei risultati.

Fra le tante forme che i polimeri termoplastici possono assumere, c’è anche la forma schiumosa. Le schiume polimeriche o polimeri espansi si ottengono trattando chimicamente o fisicamente i polimeri fino a fargli ottenere la forma voluta. Appartengono a questa categoria materiali come il polistirolo espanso, il poliuretano espanso e il polietilene espanso.

Proprio il polietilene espanso o schiuma di polietilene, grazie alla sua leggerezza, alle sue proprietà isolanti e alla sua resistenza, è una delle schiume più usate in ambito industriale. Questa schiuma si presta molto bene a essere tagliata con il laser.

Il taglio laser della schiuma polietilenica è il processo mediante il quale un laser a CO2 è utilizzato per sagomare in modo preciso e pulito dei fogli di questo materiale. Il processo si controlla molto facilmente in modo digitale. Il vantaggio del laser è che essi permettono di tagliare i pezzi rispettando al millimetro le dimensioni del pezzo da realizzare. In questo modo è possibile realizzare componenti in schiuma dalla forma perfettamente definita, ideali quindi per le lavorazioni di precisione.

Un esempio di applicazione resa possibile dal laser applicato al polietilene espanso è il cosiddetto tool shadowing. Si tratta di un processo mediante il quale si realizza un’imbottitura da inserire all’interno di cassette degli attrezzi di ogni tipo. Questo tipo di imbottitura ha la particolarità di ricalcare perfettamente la sagoma dell’oggetto da custodire, che pertanto, rimane perfettamente immobile dentro la custodia.

Realizzare il tool shadowing con attrezzi meccanici è difficile perché bisognerebbe fissare il foglio di polietilene espanso ed eseguire il taglio senza rovinare il materiale. Questo metodo può funzionare se la sagoma da tagliare ha contorni in linea retta. Con contorni curvi o molto sagomati diventa difficile – se non impossibile – realizzare un taglio che ricalchi perfettamente le dimensioni dell’oggetto.

Con il laser a CO2 invece è molto più facile tagliare la schiuma polietilenica nelle forme e dimensioni volute. Per eseguire il taglio è necessario creare un file CAD con la sagoma dell’oggetto da ritagliare. Il file sarà poi caricato sul software che gestisce la sorgente laser a CO2 realizzando il taglio. In questo modo qualsiasi taglio può essere realizzato, anche se complesso, realizzando l’incavo nel quale sarà conservato l’oggetto da proteggere.

Ormai è un dato di fatto: la pandemia attualmente in corso ha portato all’esplosione degli acquisti online con consegna a domicilio. Il rischio dei contagi ha portato le persone a ridurre le occasioni di contatto sociale. Le attività di acquisto si sono spostate online per tutte le tipologie di beni, inclusi i beni di prima necessità.

Ormai è un dato di fatto: la pandemia attualmente in corso ha portato all’esplosione degli acquisti online con consegna a domicilio. Il rischio dei contagi ha portato le persone a ridurre le occasioni di contatto sociale. Le attività di acquisto si sono spostate online per tutte le tipologie di beni, inclusi i beni di prima necessità.

Le aziende più sensibili al cambiamento hanno colto l’occasione per sperimentare nuove forme di imballaggi sempre più avanzate. Da un lato c’è la necessità di rispondere alle nuove sfide rappresentate dal commercio a domicilio, dall’altro c’è la necessità di offrire la possibilità di avere imballaggi personalizzati a un numero sempre maggiore di aziende, capaci di garantire la qualità dei prodotti. Infine c’è la necessità di ridurre il consumo di risorse, producendo imballaggi con meno materiali.

In questa sfida il laser è stato uno strumento determinante.

Fabbricazione laser di scatole di cartone

L’industria cartotecnica utilizza la tecnologia laser ormai da diversi anni. Il laser a CO₂ fa ormai parte dei suoi processi produttivi per gli indubbi vantaggi offerti da questa tecnologia. Il laser può essere integrato in processi produttivi completamente digitali, processi produttivi veloci e flessibili, che permettono di sfruttare al meglio le caratteristiche tecniche e materiali del cartone.

Il cartone è un materiale da imballaggio ideale. Costa poco, si può lavorare in moltissime forme, è leggero. Da sempre è utilizzato per creare scatole e imballaggi di ogni forma e dimensione.

L’introduzione della fabbricazione digitale ha permesso di ampliare notevolmente l’offerta di imballaggi. Il laser rende economica e vantaggiosa la personalizzazione dei prodotti. Non è più necessario cambiare strumento per creare prodotti di diverso tipo. Il beneficio fondamentale è l’innovazione, la possibilità di sperimentare nuove formati. Anche la personalizzazione è un beneficio, cioè la possibilità di creare prodotti il più possibile adatti allo scopo che devono raggiungere.

Fino a poco tempo fa chi doveva imballare dei materiali aveva poca scelta. Doveva decidere tra i formati di scatole offerti dal mercato. Erano i produttori di scatole a dettare legge. I produttori di scatole da imballaggi offrivano dei modelli di dimensioni e forma standard. Se un produttore aveva bisogno di una scatola dalla forma particolare o se desiderava creare delle scatole con apertura facilitata era limitato a quello che il mercato aveva da offrire.

Creare scatole e imballaggi con caratteristiche personalizzate non conveniva né ai produttori né ai clienti, a meno che il numero di pezzi da produrre non giustificasse l’investimento sui mezzi di produzione. Per i clienti, l’unico modo per ottenere imballaggi personalizzati a un prezzo concorrenziale era garantire grandi quantità di ordini. Non sempre questo è possibile, in particolare per le aziende medio piccole.

L’utilizzo del laser ha apportato una vera e propria rivoluzione nel modo in cui si fabbricano i prodotti dell’industria cartotecnica.

Il processo produttivo delle scatole di cartone si basa su due operazioni fondamentali, il taglio e l’incisione che sono alla base di tutte le lavorazioni successive. Con il taglio su separa la sagoma della scatola dalla matrice rappresentata dal foglio di cartone in cui è inserita. Con l’incisione si creano delle linee di piegatura sulla scatola oppure dei dispositivi per l’apertura facilitata, come ad esempio l’apertura a strappo. Piegando la scatola lungo le linee di taglio e incollando i lembi si ottiene il prodotto finito, cioè la scatola.

I vantaggi del laser

I vantaggi delle lavorazoini al laser sono numerosi. Il laser permette di eseguire queste stesse lavorazioni con maggiore velocità e precisione, tanto da rendere il processo produttivo molto più flessibile.

Sui materiali come la carta e cartone, le lavorazioni con il laser ad anidride carbonica avvengono in maniera istantanea. Il laser vaporizza subito la carta lungo la linea di taglio, eseguendo incisioni dai bordi precisi, netti, puliti. I tagli eseguiti con il laser non hanno bisogno di ulteriori rifiniture.

La precisione è garantita dal fatto che il laser è un processo non a contatto. Questa caratteristica rende possibile eseguire tagli lungo percorsi particolarmente intricati anche a dimensioni molto piccole.

Ma il laser non è utile solo per eseguire le lavorazioni tradizionali quali taglio e cordonatura. Il laser può anche eseguire lavorazioni che gli strumenti tradizionali permettono di eseguire.

La marcatura laser è una di queste lavorazioni. Nella marcatura il laser non esegue il taglio o l’incisione ma si limita a modificare gli strati superficiali della superficie che si traduce in un annerimento delle parti lavorate al laser. Questa tecnica trasforma il laser in una vera e propria stampante digitale che incide i segni direttamente sulla superficie del materiale. In questo modo si possono incidere tutti i tipi di segni, dalle informazioni per la logistica come codici QR, codici a barre e codici alfanumerici a vere e proprie immagini, come ad esempio i loghi dell’azienda.

Questo si traduce in un’enorme flessibilità: lo stesso sistema laser può eseguire tutte queste lavorazioni, anche su un ridotto numero di pezzi. Grazie al laser chi produce scatole di cartone può portare la propria attività a un nuovo livello. Può creare scatole personalizzate per i propri clienti anche se i numeri dei pezzi prodotti non sono alti.

Contattaci

I produttori di scatole di cartone trovano nel laser a CO₂ uno strumento prezioso. Con il laser possiamo eseguire lavorazioni che non si possono realizzare con i metodi tradizionali come le fustelle. Se sei un produttore di scatole di cartone e sei interessato a un sistema di produzione laser contattaci, i nostri tecnici studieranno una soluzione laser adatta alle tue necessità.