Gli abrasivi sono una famiglia di materiali caratterizzati da grande durezza. Sono utilizzati in lavorazioni come la lucidatura o la levigatura delle superfici. Sono disponibili in una grande varietà di forme e tipologie e sono utilizzati in moltissimi settori.

Gli abrasivi possono essere foggiati in un gran numero di forme: dischi, spazzole, ruote, frese, mole. I metodi di lavorazione tradizionali degli abrasivi hanno però dei limiti che possono essere superati dalla lavorazione laser.

In questo articolo quindi vediamo quali sono i 6 vantaggi dell’uso di un laser nel processo di manifattura dei prodotti abrasivi.

1. Il laser è un processo non a contatto

Il problema principale nella fabbricazione degli abrasivi è che l’azione abrasiva si esercita anche sugli strumenti di lavorazione. Prendiamo ad esempio gli abrasivi flessibili. In questa categoria di abrasivi la sostanza abrasiva è cosparsa su un supporto, che normalmente è in materiale cartaceo o polimerico. Per ottenere le forme volute, come ad esempio dischi rotanti o ruote, si usano utensili come le fustelle, cioè un metodo meccanico che utilizza il contatto tra le parti per separare un elemento dalla matrice nella forma voluta.

Operazioni come la fustellatura degli abrasivi flessibili presentano però un inconveniente. L’azione abrasiva si esercita anche sugli strumenti di taglio. Lame, fustelle e frese sono rapidamente consumate e devono essere sostituite frequentemente per mantenere alta la qualità della lavorazione. Questo fa aumentare i costi di lavorazione che fanno di conseguenza aumentare i costi del prodotto finale.

Il taglio laser degli abrasivi flessibili permette di superare questo svantaggio. Esse infatti si caratterizzano per la totale assenza di contatto. Il raggio laser interagisce a distanza con la superficie del materiale e quindi il processo di lavorazione non è meccanico, ragion per cui non si verifica il problema dell’usura continua degli strumenti di lavorazione.

2. Il laser è uno strumento versatile

Un grande svantaggio dei metodi di lavorazione tradizionali è legato anche alla loro scarsa flessibilità. Ad esempio, una fustella realizzata per creare una determinata forma può essere usata solo per creare quella forma specifica. Per realizzare pezzi di forme diverse è necessario creare nuove fustelle, ammesso che l’investimento necessario alla loro creazione sia giustificato da un ritorno economico vantaggioso.

Allo stesso modo, con gli strumenti di lavorazione tradizionali si può eseguire solo una lavorazione. Una fustella può eseguire solo la fustellatura. Un utensile da taglio può eseguire solo il taglio. Per eseguire lavorazioni diverse bisogna cambiare strumento di lavorazione. Se un produttore volesse applicare delle informazioni su un disco abrasivo come la dimensione della grana o il numero di serie, dovrebbe inserire il pezzo in una macchina dedicata, come ad esempio una stampatrice.

I sistemi laser permettono invece di eseguire diverse lavorazioni in una sola sessione. Con lo stesso sistema si possono tagliare dei dischi flessibili da una matrice, realizzare tagli e perforazioni e marcare informazioni sulla superficie di un materiale mediante marcatura laser. Oltre al fatto che l’utilizzo del laser permette di cambiare la forma o la dimensione del pezzo da tagliare in tempo reale, senza nessun altro tipo di ausilio aggiunto. E’ proprio la sua elevata flessibilità che rende il laser la carta vincente per questo tipo di applicazioni.

Si tratta di un’evoluzione del modo di intendere la produzione. Questo aspetto offre al produttore la possibilità di ampliare enormemente la propria offerta commerciale. Diventa infatti possibile creare prototipi\, produzioni just in time, o serie da piccoli pezzi per clienti di alto valore.

3. Il laser è uno strumento preciso

Gli abrasivi sono utilizzati in moltissimi settori industriali. Ognuno di essi richiede lavorazioni specifiche, e, pertanto, gli utensili abrasivi sono foggiati in un’enorme varietà di forme. Questo fa sì che esistano strumenti più o meno specializzati: dalla semplice carta vetrata, venduta in rotoli e utilizzata da falegnami e artigiani, a dischi rotanti personalizzati per eseguire lavorazioni di alta precisione.

Gli strumenti di lavorazione meccanici hanno però un limite di tolleranza oltre il quale non possono andare. Le dimensioni degli strumenti di lavorazione, la loro conformazione, la necessità di evitare contatti non voluti limitano la complessità delle lavorazioni che possono essere eseguite.

Il laser permette invece tolleranze strettissime. Poiché non c’è contatto tra le parti, lo strumento può seguire percorsi di taglio intricati, creare perforazioni microscopiche e di forme particolari, realizzare tagli superficiali e altre lavorazioni che sarebbero impossibili con gli strumenti di taglio meccanici.

4. Riduzione degli scarti di lavorazione

Negli strumenti di lavorazione tradizionali la lavorazione è eseguita tramite l’asportazione meccanica del materiale. Il processo tende a produrre scarti di lavorazione, polveri e altri residui che devono essere in qualche modo gestiti\, con un costo economico e ambientale più o meno elevato.

I processi di lavorazione laser invece tendono a non produrre scarti. L’asportazione del materiale avviene grazie alla sublimazione. L’altissima densità energetica prodotta dal laser sulla superficie permette l’aumento della temperatura del materiale vaporizzandolo istantaneamente in seguito a una trasformazione dello stato della materia.

5. Rispetto dei materiali

I processi di lavorazione meccanici presentano un rischio di danneggiamento dei prodotti, a causa di contatti accidentali o di un contatto meccanico troppo forte. Eventuali deformazioni abbassano la qualità del prodotto finale.

Nelle lavorazioni laser il rischio di danneggiamenti da contatto meccanico è assente. Le lavorazioni laser rispettano tutti i materiali\, anche quelli più delicati. Permettono di garantire una maggiore qualità del pezzo finito e sono pertanto ideali in quei settori dove il grado di errore deve essere ridotto al minimo.

6. Il laser è un processo di lavorazione ecologico

Le lavorazioni laser offrono un’elevata efficienza energetica. A parità di condizioni, il laser esegue la lavorazione con un dispendio energetico molto più basso rispetto alla lavorazione meccanica. Questo aspetto, unito all’assenza di scarti, rende il laser uno degli strumenti di lavorazione più ecologici a disposizione dei produttori.

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Pelatura laser di frutta e ortaggi? È solo una delle tante applicazioni del laser CO2 per il settore dell’industria alimentare. Grazie alla sua lunghezza d’onda il laser CO2 permette di lavorare efficacemente i materiali di origine organica, come legno, pellami, tessuti, carta e simili.

Lo sviluppo tecnologico impetuoso degli ultimi anni ha permesso di applicare questo laser anche all’industria alimentare. El.En. è stato fra i primi produttori di laser CO2 a studiare e sperimentare le possibilità di impiego di questa tecnologia nella filiera agro-alimentare. L’utilizzo dei laser per la marcatura dei formaggi è una delle applicazioni realizzate. Altri tipi di applicazioni possono essere la castratura delle castagne, la biostimolazione, la marcatura laser dei salumi etc.

In quest’articolo parleremo di un’altra applicazione del laser CO2 in ambito alimentare: la pelatura di frutta e verdura fresche eseguita tramite ablazione laser.

Cosa significa ablazione laser

Il processo di ablazione consiste nell’usare un raggio laser focalizzato per rimuovere uno strato superficiale da un materiale. Tale risultato è reso possibile dall’elevata densità energetica che il laser riesce a concentrare su un’area molto piccola. Questo processo provoca l’immediata scomparsa di uno strato di materiale.

Lo spessore dello strato di materiale rimosso è molto sottile e dipende essenzialmente dai parametri con i quali si imposta il funzionamento del laser. In genere corrisponde a pochi micron. Questo significa che anche se le energie e le pressioni impiegate fossero altissime, queste riguardano solo una piccolissima parte del materiale organico. Di conseguenza, fattore questo importantissimo nella lavorazione degli alimenti, la zona interessata dal calore del laser è esigua e molto localizzata. Il risultato è che le proprietà organolettiche degli alimenti, come sapore, freschezza, consistenza e colore, non vengono modificate dall’azione del laser.

Cipolle, peperoni, pomodori, arance, limoni sono solo alcuni dei prodotti freschi che è possibile sottoporre a questo tipo di lavorazione.

Ablazione laser: gli aspetti tecnici

Dal punto di vista tecnico la configurazione di un sistema di questo tipo richiede come componenti fondamentali una sorgente laser CO2, una testa di scansione e un software di controllo. Il vantaggio di un sistema di questo tipo è che basta anche una sorgente laser CO2 a bassa potenza per eseguire la lavorazione con ottimi risultati. In generale, più la potenza del laser è alta, più veloce sarà l’operazione da eseguire e quindi la produttività del sistema.

Il processo è basato sulla scansione laser eseguita sul prodotto da lavorare. Attraverso un’accurata regolazione dei parametri di velocità e potenza del laser, è possibile configurare con estrema accuratezza il laser in funzione dei risultati che si vogliono ottenere.

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La lavorazione della plastica è stato uno dei settori nei quali l’introduzione del laser a CO₂ è stato apprezzato da subito. Il laser ha permesso di eseguire lavorazioni più veloci, più precise e con un minore spreco di risorse.

Flessibilità è stata la parola d’ordine che ha permesso di percorrere nuove strade e nuovi ambiti di impiego della plastica.

Parlare di plastica è in realtà impreciso: questa definizione raccoglie sotto il suo ombrello un ampio numero di materiali, molto diversi per comportamento, caratteristiche meccaniche, lavorabilità e applicazioni possibili.

Le principali lavorazioni eseguibili con il laser a CO₂ sono il taglio, la perforazione e la marcatura. Il taglio della plastica viene eseguito rimuovendo il materiale fino ad attraversare tutto lo spessore dell’oggetto da tagliare.

Alcune plastiche si prestano maggiormente al taglio rispetto ad altre. I migliori risultati si ottengono ad esempio con gli acrilati e con il polipropilene (PP). Su di esse il taglio è realizzato con margini lisci, lucidi e senza nessuna bruciatura.

Anche la marcatura laser CO₂ della plastica si basa sullo stesso principio del taglio: il raggio, anziché attraversare il materiale da parte a parte, rimuove solo uno strato superficiale, lasciando un segno indelebile.

Anche se teoricamente il laser può marcare qualsiasi tipo di logo, codice o figura sulla plastica, le possibili applicazioni dipendono dal materiale impiegato. Alcuni materiali rispondono meglio alle operazioni di taglio, altri invece a quelle di marcatura.

Ma da cosa dipende questa grande variabilità di comportamento tra una plastica e l’altra? La differenza è da ricercare nella diversa disposizione dei monomeri, le unità molecolari ripetitive all’interno del polimero, e dai quali dipendono le sue proprietà e il suo comportamento al variare della temperatura.

Tutte le plastiche infatti vengono lavorate attraverso il calore. A seconda di come rispondono all’aumento di temperatura, le plastiche si suddividono in due categorie: termoindurenti e termoplastiche.

Esempi di polimeri indurenti sono:

• Poliammide
• Poliuretano
• Bachelite

I principali polimeri termoplastici sono:

• Polietilene
• Polistirene
• Polipropilene
• Polimetilmetacrilato
• Poliammide
• Nylon
• ABS

La differenza sta nel fatto che i polimeri termoplastici si comportano come un solido cristallino entro una certa soglia, detta temperatura di transizione vetrosa, superata la quale invece acquistano un comportamento gommoso, fino a raggiungere la temperatura di fusione.

Questi polimeri sono costituiti da catene lineari ed è per questo che possono essere fusi e modellati facilmente a determinate temperature.

I polimeri termoindurenti invece si irrigidiscono all’aumentare della temperatura fino ad arrivare a quella di fusione, oltre la quale avviene il passaggio di stato. Anche queste caratteristiche sono dovute alla presenza di reticolazioni all’interno della macromolecola, che la rende meno suscettibile alle differenze di temperatura.

A causa di queste differenze sostanziali, non tutte le materie plastiche rispondono bene al laser. In generale, le termoplastiche si prestano meglio alle lavorazioni laser, ma anche le termoindurenti possono essere sottoposte alla lavorazione laser in qualche misura.

Nelle tabelle seguenti abbiamo riassunto il risultato dell’interazione tra i vari polimeri e il laser.

Come si vede i risultati sono molto variabili. Solo con un’analisi caso per caso è possibile capire qual è l’applicazione migliore.

Scegliere il giusto sistema laser per la tua applicazione

L’introduzione del laser nella lavorazione della plastica ha aperto la strada a nuove applicazioni. Lavorare la plastica con il laser è molto conveniente. La maggior parte dei polimeri usati più comunemente è perfettamente compatibili con il laser a CO₂.

Scegliere il sistema laser più adatto a lavorare la plastica però non è semplice. Le variabili in gioco sono molte: dal tipo di applicazione, al tipo di materiale fino ad arrivare alle necessità produttive.

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L’introduzione del laser nei processi industriali è stata una piccola rivoluzione: l’efficacia e la versatilità di questa tecnologia ha permesso di rinnovare profondamente diversi ambiti produttivi. Uno dei settori in cui questo cambiamento è stato più radicale, soprattutto con le evoluzioni degli ultimi anni, è stato il settore delle fustelle, delle quali il laser si è rivelato un valido sostituto.

Tagliare, perforare, sagomare: le fustelle piane e rotative sono lo strumento tradizionali per eseguire questo tipo di lavorazioni su carta, cartone, gomma e altri materiali teneri. Questo strumento è usato principalmente nel settore degli imballaggi e della cartotecnica. Sono economiche, robuste e permettono di eseguire la stessa lavorazione un gran numero di volte.

La fustella tradizionale

Ma proprio questo è il loro punto debole. La creazione di una fustella è un processo che richiede molto tempo, tecnici specializzati e materiali. Questo strumento non è economicamente vantaggioso per piccole quantità produttive o con un grande numero di varianti.

La creazione di una fustella prevede infatti questi passaggi:

• Incisione di una tavola di legno con la funzione di supporto della fustella
• Taglio e piega della lama di acciaio, da incastrare nelle incisioni della base
• Fissaggio della lama sul supporto della fustella

Tutto il processo deve essere eseguito con la massima precisione in quanto la lama deve incastrarsi perfettamente nelle incisioni della tavola di supporto.

È chiaro quindi che la fustella può essere utilizzata vantaggiosamente per volumi produttivi molto alti e molto standardizzati. Non può essere usata, ad esempio, per piccoli volumi produttivi, per la creazione di forme personalizzate oppure di prototipi di design, senza un alto costo produttivo, che ne rende sconveniente l’utilizzo.

Il laser a CO2 uno strumento efficace e accurato

Con la segmentazione dei mercati e la necessità di venire incontro alle richieste produttive più disparate e personalizzate, è stato naturale cercare tecnologie più efficienti, e il laser CO2, per via delle sue caratteristiche, si è dimostrato una scelta efficace.

L’alta stabilità di potenza e la particolare lunghezza d’onda di questo laser, infatti, lo rendono l’ideale per l’impiego con carta e cartone, materiali tipici per la produzione di imballaggi di ogni tipo.

Questi materiali hanno alcune caratteristiche che li rendono adatti alla lavorazione laser: bassa conduttività, alta combustibilità, bassa temperatura di gassificazione, spessore minimo. Queste caratteristiche fanno sì che il laser CO2 sia molto efficace, con un minimo consumo di energia.

Accuratezza e velocità sono poi le caratteristiche di ogni processo laser. Il percorso del laser è gestito dal computer che “traduce” il disegno CAD del progetto in parametri di potenza, velocità e posizione. In questo modo il raggio laser prodotto dalla sorgente laser CO2 raggiunge la superficie da lavorare, provocando l’immediata evaporazione del materiale e quindi la realizzazione della lavorazione.

In questo modo è possibile eseguire tagli, perforazioni e incisioni – in breve tutte le operazioni di una fustella – in modo veloce, preciso e flessibile.

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La spellatura laser del filo smaltato è una delle tantissime applicazioni del processo di ablazione laser. Questa lavorazione trova impiego nei settori tecnologicamente più avanzati. A differenza della spellatura tradizionale, la spellatura laser agisce in maniera precisa e selettiva. Pertanto è ideale in quei settori dove precisione e qualità della lavorazione devono essere rispettate in maniera rigorosa.

Cos’è il filo smaltato?

Il filo smaltato è un filo di rame o alluminio ricoperto da un sottile strato isolante. Il suo principale ambito di applicazione è la produzione di bobine di materiale conduttivo. Com’è facile immaginare, lo strato isolante serve a evitare che la bobina vada in corto circuito semplicemente per il contatto tra le spire.

Per realizzarlo i produttori immergono il filo conduttore in un bagno di materiale polimerico che lo ricopre integralmente. Lo strato isolante può avere spessori che vanno da 0.08 mm a 1.6 mm. A seconda della temperatura alla quale il filo smaltato dovrà operare, lo strato isolante può essere fatto in materiali diversi. I più utilizzati sono sicuramente poliestere, poliuretano e poliammide, in varie formulazioni.

La spellatura del filo smaltato

Le bobine di filo smaltato hanno numerosissime applicazioni. Questi componenti sono fondamentali nella produzione di dispositivi come induttori, trasformatori, elettromagneti, pickup, attuatori, etc. In alcuni casi i produttori possono aver bisogno di rimuovere in tutto o in parte lo strato isolante. Una ragione, ad esempio, potrebbe essere di saldare la bobina a componenti di dimensioni più grande, oppure di creare dei collegamenti particolari nel circuito. Per ottenere questi risultati, il cavo smaltato deve quindi essere sottoposto a operazioni di spellatura che rimuovano lo strato isolante e lo mettano in condizioni di operare.

Il processo di spellatura può essere fatto tramite 4 tecniche:

• Spazzolatura
• Processo chimico
• Spellatura con lame
• Processo termico

Vediamole una per una.

Spazzolatura

Questa tecnica utilizza spazzole rotanti in fibra di vetro o acciaio. Le spazzole in fibra di vetro ruotano ad alta velocità\, producono attrito e quindi calore, il calore scioglie lo strato isolante. Si ottiene una superficie liscia e levigata.

Le spazzole rotanti in acciaio agiscono grazie all’azione tagliente delle setole di acciaio. Si ottiene una superficie più ruvida. Hanno un maggiore effetto abrasivo e si utilizzano per superfici più ampie dove è richiesta una maggiore forza nelle saldature.

Processo chimico

Questa tecnica prevede di immergere il filo smaltato in un bagno chimico ad azione solvente che scioglie il rivestimento isolante. In seguito l’avvolgimento è pulito per rimuovere ossidi e eventuali residui.

Spellatura con lame

Questo tipo di spellatura utilizza lame rotanti che, ruotando ad alta velocità, rimuovono lo strato isolante dal cavo elettrico.

Processo termico

Nel processo termico si utilizzano lame riscaldate per sciogliere lo strato isolante. Il calore unito al movimento delle lame rimuove lo strato isolante dal filo smaltato.

La spellatura laser del filo smaltato

La spellatura laser del filo smaltato rappresenta una valida alternativa a queste tecniche. In questa applicazione si usa un processo di ablazione laser per rimuovere lo strato isolante dalla superficie del cavo elettrico.

Il laser interagisce facilmente con i polimeri termoplastici. Rispetto ai metodi di rimozione tradizionali il laser presenta alcuni importanti vantaggi:

• è selettivo, l’interazione del laser avviene solo con il materiale polimerico e non con il metallo
• è preciso, il laser può intervenire in maniera estremamente precisa su determinati punti della superficie
• è ecologico, a differenza delle altre tecniche\, la spellatura laser non produce residui di lavorazione

Grazie a questi vantaggi, la tecnica della spellatura laser è ideale per tutti quei casi in cui è necessario rimuovere il materiale in maniera estremamente precisa come ad esempio nelle applicazioni ad alta tecnologia.

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La foratura laser consiste nella creazione di fori di piccole dimensioni su vari tipi di materiale. È una delle prime applicazioni del laser per la lavorazione dei materiali.

La tecnica si basa sul processo di sublimazione del materiale, processo innescato dal raggio laser focalizzato. Il laser concentra l’energia sulla superficie del materiale, facendolo passare istantaneamente dallo stato solido allo stato gassoso. Di fatto il materiale è vaporizzato e al suo posto rimane il foro, realizzato secondo le specifiche desiderate.

Tipi di perforazione laser

Esistono diversi tipi di foratura laser. Ognuna di esse permette di ottenere differenti risultati in termine di velocità e pulizia della lavorazione.

• perforazione a singolo impulso: la lavorazione è effettuata con un singolo impulso che crea il foro. Questa tecnica permette di realizzare fori di dimensioni inferiori al millimetro su materiali spessi fino a 1 mm
• perforazione a doppio impulso: funziona come la precedente, ma in questo caso il foro è creato da due impulsi in rapida successione
• perforazione a percussione: il foro è creato inviando impulsi laser multipli sul singolo punto

trapanatura: il raggio laser segue il perimetro del foro da realizzare. Questo tipo di lavorazione permette di realizzare fori di dimensioni più ampie su materiali di spessore inferiore a 3 millimetri

trapanatura elicoidale: il laser si muove a spirale a partire dal centro del foro e rimuove progressivamente il materiale man mano che prosegue. Questa tecnica consente di creare fori di piccole dimensioni su materiali spessi anche 25 millimetri

A seconda dell’applicazione si può scegliere il tipo di lavorazione più adatta ai risultati che si vogliono ottenere e al materiale sottoposto a lavorazione.

I vantaggi della foratura laser

La foratura meccanica dei materiali è processo un lento e delicato. I rischi vanno dalla rottura del materiale – nel caso di materiali fragili come la ceramica – all’impossibilità di controllare precisamente le caratteristiche e la distribuzione dei fori.

La foratura laser è invece un processo non a contatto e per questo permette di superare molti degli svantaggi tipici delle lavorazioni tradizionali.

I vantaggi della perforazione laser sono infatti numerosi:

• Possibilità di creare i fori molto velocemente
• Possibilità di forare qualsiasi materiale capace di assorbire la radiazione del laser alla lunghezza d’onda di 10.6 micrometri, tipica del laser CO2, indipendentemente dalla durezza del materiale stesso.
• Grande possibilità di controllo su parametri quali forma e dimensione dei fori
• Possibilità di realizzare fori con quasi qualsiasi angolo di penetrazione
• Rastremazione dei fori controllabile con precisione
• Possibilità di controllare con precisione la densità dei fori presenti sulla superficie
• Assenza di scarti di lavorazione

In quali settori è utilizzata la foratura laser?

La foratura laser è utilizzata in molti settori industriali. La possibilità di controllare la forma, la dimensione e il numero di fori per unità di superficie ha reso questa lavorazione molto popolare.

Un primo esempio di applicazione che possiamo citare è la realizzazione di pannelli fonoassorbenti forati al laser. Variando i parametri del laser è possibile realizzare pannelli fonoassorbenti perfettamente calibrati sulla frequenza da assorbire. Con la foratura laser è così possibile creare pannelli per ogni settore, dall’automotive (ad esempio pannelli che attutiscono il rumore del motore) all’architettura e decorazione (ad esempio pannelli per ottimizzare l’acustica di sale da concerto e altri luoghi pubblici).

Un’altra applicazione è la produzione di buste di plastica microperforata al laser per prodotti alimentari freschi confezionati in atmosfera modificata. In questo caso se realizzati opportunamente, i fori permettono di ottimizzare lo scambio di gas tra l’interno e l’esterno della confezione. In questo modo è possibile prolungare notevolmente la durata dei prodotti sullo scaffale.

Quali materiali possono essere sottoposti a foratura laser

La perforazione laser può essere eseguita su un grande numero di materiali. Il laser a CO₂ si dimostra particolarmente versatile in quanto permette di forare sia i metalli che i non metalli. Ecco una lista dei materiali che possono essere forati con il laser:

• carta
• cartone
• plastica acrilica
• film plastico
• legno e compensati (mdf)
• ceramica

Quali sono sorgenti sono adatte alla foratura laser

Le sorgenti laser a CO2 sono le più adatte a eseguire la foratura laser su materiali non metallici e su alcuni tipi di metalli. La lunghezza d’onda le rende utilizzabili in un ampio numero di applicazioni.

La scelta finale dipende dal tipo di materiale da lavorare e dalle necessità produttive. In base al materiale si sceglie il tipo di sorgente, in base alle necessità produttive si stabilisce la potenza e il setup finale.

Se hai in mente un’applicazione che potrebbe essere realizzata tramite perforazione laser, contattaci e saremo lieti di consigliarti al meglio!

La crescita inarrestabile dei dati di vendita dei prodotti alimentari bio e organici sembra suggerire una cosa: i consumatori sono sempre più attenti un’agricoltura rispettosa dell’ambiente, genuina e naturale. Questo significa che prodotti alimentari realizzati nel rispetto dei cicli naturali, basati su un tipo di agricoltura che non utilizza sostanze chimiche e rispettosa dell’ambiente, sono sempre più richiesti.

La tendenza coinvolge tutti gli aspetti del prodotto, dalla coltivazione realizzata secondo principi naturali all’imballaggio, studiato per essere il meno inquinante possibile. Ed è sotto quest’ultimo aspetto che negli ultimi anni si sono viste delle novità rilevanti, complice anche lo sviluppo della tecnologia disponibile, in particolare della tecnologia al laser.

La creazione di packaging ecologici sta diventando infatti uno temi di discussione più caldi del momento. L’obiettivo è non solo quello di ridurre il consumo di plastica, o passare a materiali da imballaggio più ecologici come la carta riciclata. L’obiettivo è soprattutto – dove possibile, naturalmente – eliminare del tutto gli imballaggi.

È in questa direzione che si stanno muovendo alcuni fra i principali grossisti di ortaggi. Basti guardare all’operato di ICA Gruppen, uno dei leader mondiali nel settore ortofrutticolo. Quest’azienda ha iniziato ad adottare la tecnologia laser per cercare di sostituire i metodi tradizionali di etichettatura dei prodotti. L’etichetta viene impressa tramite laser direttamente sulla scorza dei prodotti anziché essere incollata. Questo semplice gesto si traduce annualmente in un risparmio di chilometri di carta e di centinaia di chilogrammi di adesivo, con una notevole riduzione dell’impatto ambientale.

Ma non solo: l’etichettatura laser permette anche di migliorare la qualità e genuinità dei prodotti. Diversi studi hanno dimostrato che i prodotti incisi mantengono integre tutte le qualità del prodotto originario. L’impressione avviene infatti solo sulla superficie del prodotto ed è basata su una modificazione della pigmentazione dell’alimento. Tutto si svolge nella massima igiene, rendendolo una tecnica ideale per gli alimenti. E, soprattutto non c’è l’impiego di adesivi o di altre sostanze potenzialmente nocive.

Per questa ragione, l’etichettatura laser dei prodotti è una tecnica ideale per tutti i produttori di alimenti biologici e organici. Evitando l’utilizzo di etichette si realizza un prodotto completamente ecologico ma che non rinuncia ai requisiti di tracciabilità richiesti dal sistema di distribuzione.

Vi riporteremo adesso in maniera schematica i principali vantaggi dell’etichettatura laser per frutta e verdura fresche:

• Offre la possibilità di imprimere una quantità illimitata di segni, sia semplici che complessi, inclusi grafiche e loghi, e codici di ogni tipo, incluse date di scadenza e codici di tracciabilità
• È permanente, stabile, anti-abrasione, insolubile in acqua, resistente alla temperatura ed ai raggi UV. Le etichette incise al laser non rischiano di staccarsi accidentalmente e sono inalterabili.
• È una tecnologia perfettamente igienica ed è quindi adatta a qualsiasi tipo di alimento.
• È una tecnologia efficiente e produttiva che permette alta flessibilità ed è completamente automatizzabile
• Riduce il consumo di materiali con risparmio di risorse economiche e materiali
• Ecologicamente vantaggiosa, permette di evitare l’uso di sostanze chimiche potenzialmente nocive per l’ambiente e la salute umana

Questi sono solo alcuni dei vantaggi dell’etichettatura laser. El.En. ha sperimentato nel corso degli anni diverse applicazioni del laser al mondo del food, come ad esempio la marchiatura dei formaggi e l’applicazione di codici di tracciabilità sulle mele. Le applicazioni sono infinite: scrivi e studieremo insieme la soluzione di etichettatura laser CO2 giusta per te!

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Negli anni, vista la loro versatilità, si sono affermate diverse tipologie di laser. Al di là delle differenze tecniche nella costruzione, la particolarità di ogni laser consiste nel mezzo di propagazione utilizzato per l’emissione di energia e la conseguente lunghezza d’onda. I più comuni sono i laser a gas (come il laser a CO2), i laser a semiconduttori, quelli a fibra ottica e i laser a stato solido. Dal mezzo utilizzato per produrre il laser dipende la lunghezza d’onda del laser stesso. I laser fino a ora realizzati coprono l’intero spettro elettromagnetico.

La lunghezza d’onda è fondamentale per determinare le possibilità di utilizzo di un laser. Ogni materiale infatti risponde in maniera diversa ad una determinata lunghezza d’onda. Alcuni materiali, ad esempio, possono assorbire nel vicino IR o essere trasparenti nel lontano IR. Il bilancio ottimale si ottiene quando la maggior parte dell’energia generata dal laser è assorbita dal materiale, permettendo un’esecuzione efficiente della lavorazione.

In base a quanto abbiamo detto è impossibile stabilire una lunghezza d’onda ottimale. La scelta dipende dalle caratteristiche del materiale da sottoporre a lavorazione. Tuttavia è possibile dare delle indicazioni generali. Alcuni laser infatti hanno dimostrato di avere una lunghezza d’onda che li rende adatti a un ampio numero di applicazioni.

Il laser a CO2, in particolare, ha una lunghezza d’onda di 10,6 micrometri che si situa nella regione del lontano infrarosso. Questa lunghezza è assorbita molto bene da tutti i materiali che contengono carbonio. Legno, carta, polimeri plastici, materiali organici, tessuti naturali e sintetici rispondono perfettamente alla radiazione del laser a CO2. Sicuramente, fra tutti i laser, quello ad anidride carbonica ha dimostrato di avere la maggiore versatilità e per questo si è affermato come la scelta principale per la lavorazione laser dei materiali.

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