La fustellatura laser delle etichette [laser die cutting of labels] è un processo di digital converting. In questa applicazione il laser sostituisce le fustelle meccaniche nell’esecuzione di lavorazioni come il taglio o il ritaglio delle sagome delle etichette.

La fustellatura laser delle etichette [laser die cutting of labels] è un processo di digital converting. In questa applicazione il laser sostituisce le fustelle meccaniche nell’esecuzione di lavorazioni come il taglio o il ritaglio delle sagome delle etichette.

L’uso dei laser è particolarmente vantaggioso. Da un lato permette di superare gli svantaggi tipici delle fustelle meccaniche, dall’altro consente di eseguire le stesse lavorazioni con una flessibilità e una precisione che le fustelle non rendono possibile.

Sotto questo aspetto, il processo di fustellatura laser delle etichette mostra in modo lampante quali siano i vantaggi del laser per il settore del packaging e dell’etichettatura.

Come si svolge il processo produttivo delle etichette

La produzione di etichette autoadesive è una delle operazioni di cartotecnica più tradizionali.

Tipicamente il processo produttivo delle etichette si svolge in 3 passaggi:

• stampa dell’etichetta sul foglio matrice
• incisione della sagoma dell’etichetta
• ritaglio della sagoma dell’etichetta

La fustella si usa nelle operazioni di incisione e di ritaglio della sagoma dal foglio matrice per definire la sagoma e per isolare l’etichetta dal foglio in modo da poterla commercializzare come unità.

Questa tecnica di lavorazione ha diversi svantaggi:

• per ottenere nuove forme da tagliare i produttori devono creare una nuova fustella
• le proprietà meccaniche dello strumento non permettono di tagliare forme complesse
• lo strumento di taglio si usura velocemente e ha bisogno di manutenzione per essere mantenuto efficiente

Queste caratteristiche del processo fanno sì che un sistema di produzione di etichette sia efficiente solo se riesce a garantire elevati volumi produttivi. Il mercato però oggi premia le aziende che sono capaci di offrire processi produttivi innovativi\, personalizzati che riescono a sostenere numerose commesse con piccoli volumi produttivi. E da questo punto di vista il laser è lo strumento di produzione ottimale.

La lavorazione laser delle etichette

La fustellatura laser si basa su un processo di ablazione. In questa lavorazione il raggio laser rimuove una porzione di materiale attraverso un processo di sublimazione. Attraverso dispositivi come le teste galvo è possibile spostare il raggio laser su un percorso determinato. Il controllo digitale permette inoltre di tarare precisamente lo strumento in base al tipo di lavorazione che si vuole ottenere.

Le operazioni possibili sono il laser kiss-cutting e il laser cutting. Entrambi sono processi di taglio laser, ma si differenziano per la profondità alla quale incidono il materiale.

Laser kiss-cutting e laser cutting

Il laser kiss-cutting consiste nel tagliare lo strato superficiale di un materiale multistrato. Le etichette adesive sono stampate su fogli matrice. Questi fogli sono composti tipicamente da due strati: uno superiore su cui è stampata la grafica e uno di supporto, su cui è incollato l’adesivo. Nel laser kiss-cutting il laser incide solo la parte superficiale, liberando la sagoma dell’adesivo dalla matrice di supporto

Nel laser cutting o taglio laser, il raggio attraversa tutti gli strati di materiale liberando l’adesivo dalla matrice e riducendolo a unità.

I vantaggi del taglio laser delle etichette

I sistemi di lavorazione laser permettono di ottenere numerosi vantaggi:

• per modificare il percorso di taglio basta caricare un nuovo file nel sistema
• l’assenza di contatto meccanico permette di seguire percorsi di taglio particolarmente complessi
• lo strumento non si usura e richiede una manutenzione minima

Per un’azienda che usa un sistema laser, diventa possibile gestire la produzione in maniera innovativa. Si possono creare prototipi da mostrare al cliente, avviare cicli produttivi di piccolo volume e quindi prendere numerose commesse che i metodi produttivi tradizionali non rendono sostenibile. Si tratta di un cambio di paradigma nel modo di pensare la produzione.

Il vantaggio è anche un altro. Nell’industria del digital converting, e in particolare nel paper converting, si usano quasi esclusivamente laser a CO2. Come è noto questi laser sono noti per interagire in modo molto efficiente con i materiali cartacei. Questa caratteristica, unita alla ridotta produzione di scarti di lavorazione rende il laser uno strumento di produzione eco-friendly.

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El.En. ha sviluppato nel corso degli anni numerose applicazioni di digital converting. Contattaci per trovare l’applicazione più adatta alle tue necessità.

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:

• Poliimmide
• 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.

La nostra azienda produce da oltre 35 anni sistemi per la lavorazione laser della plastica. Se hai in mente un’applicazione e non sai come realizzarla, contattaci, saremo felici di esserti d’aiuto.

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.

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.

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 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.

Contattaci

Il laser è uno strumento conveniente per la fabbricazione dei materiali abrasivi. Le applicazioni possibili sono molto numerose: il parere di un esperto può aiutarti a trovare la lavorazione più adatta alla tua applicazione. I sistemi laser CO2 El.En. sono ideali per la fabbricazione dei materiali abrasivi. Contattaci per avere maggiori informazioni.

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 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

Esempi di foratura laser

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 a 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.

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!

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.

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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Desideri sviluppare un’applicazione di spellatura laser del filo smaltato? Contattaci: i nostri ingegneri studieranno un’applicazione adatta alle tue necessità!

Il laser kiss cutting (o kiss die cut) consiste nel rimuovere la porzione superficiale di un foglio di materiale secondo un determinato percorso di taglio.

Il laser kiss cutting (o kiss die cut) consiste nel rimuovere la porzione superficiale di un foglio di materiale secondo un determinato percorso di taglio.

A differenza del taglio laser normale, il laser kiss cutting non attraversa tutto il materiale ma si ferma solo allo strato superficiale.

Per questa sua caratteristica, questa tecnica è utilizzata principalmente nei settori digital converting e tessile

Il laser kiss cutting è particolarmente utile nelle applicazioniin cui si deve tagliare la parte superficiale di un foglio di materiale composto da due fogli attaccati.

L’ambito più comune di utilizzo è la produzione di etichette adesive. Il laser kiss cutting permette di ritagliare la forma dell’adesivo dallo strato superficiale per facilitare la rimozione dello stesso dallo strato di supporto.

Il laser kiss cutting trova applicazione anche nell’ambito della decorazione dei tessuti.

Il kiss cutting per il digital converting

Il laser digital converting o laser converting è una tecnologia produttiva utilizzata per eseguire lavorazioni cartotecniche che sarebbero difficili o impossibili da realizzare con i metodi meccanici convenzionali.

Il laser kiss cutting è una tipica applicazione di digital converting che, come abbiamo visto, è usata in particolare nella produzione di etichette adesive. La loro produzione, grazie a questa tecnica, diventa particolarmente efficiente e vantaggiosa, in quanto si eliminano i costi e i tempi di attrezzaggio della macchina.

In questo settore i materiali più utilizzati per il kiss cutting sono:

• carta e derivati
• poliestere
• film plastico
• nastro adesivo

Il kiss cutting per il settore tessile

Il laser kiss cutting ha trovato impiego anche nel settore del tessile dove è utilizzata insieme al taglio laser per decorare sia i tessuti semilavorati che i capi di abbigliamento finiti. In quest’ultimo caso il laser kiss cutting è molto utile per creare decorazioni personalizzate.

Con questa tecnica si possono inoltre creare diversi effetti come ricami, appliques e etichette di vario tipo.

In linea di massima, nella applicazioni di kiss-cutting per il tessile, due pezzi di tessuto vengono cuciti insieme. Il laser kiss cutting ritaglia una forma sullo strato superficiale del tessuto. La sagoma superiore viene poi rimossa lasciando intravedere il disegno sottostante.

Nel settore tessile, il kiss cutting è applicato principalmente ai seguenti materiali:

• tessuti sintetici in generale, in particolare poliestere e polietilene
• tessuti naturali, in particolare cotone

I vantaggi del laser kiss cutting

La tecnica del kiss cutting non è stata introdotta con il laser ma risale alle tecniche di stampa tradizionali. Rispetto a questi metodi di taglio meccanici, basati su lame e fustelle, il laser kiss cutting permette di avere diversi vantaggi:

• Il percorso di taglio può seguire percorsi molto complessi realizzando tagli dettagliati e precisi
• Le possibilità di personalizzazione sono innumerevoli anche all’interno dello stesso ciclo produttivo
• Può essere eseguito su un gran numero di materiali senza interrompere la produzione
• La lavorazione non causa l’usura dello strumento di taglio e quindi azzera i tempi necessari alla manutenzione
• Velocità\, produttività e qualità della lavorazione sono al massimo
• I bordi di taglio sono netti e definiti e non necessitano di ulteriore rifiniture

I settori di utilizzo del laser kiss-cutting

Come abbiamo visto\, il laser kiss cutting è utilizzato principalmente nei settori del digital converting e della decorazione dei tessuti.

Esempi di laser kiss cutting

Quali sistemi laser sono adatte al laser kiss cutting

Ogni applicazione di laser kiss cutting deve essere personalizzata sulle esigenze del cliente.

In generale, nel settore delle etichette si utilizza un sistema composto da una sorgente laser e una testa di scansione laser.

La sorgente laser

Per le applicazioni sulle etichette non servono potenze elevate: una sorgente laser CO₂ sotto 500W di potenza va bene per la maggior parte delle applicazioni. Bisogna considerare che la potenza è direttamente proporzionale alla velocità di esecuzione della lavorazione. Di conseguenza, a volte bisogna ricorrere a potenze elevate a causa di necessità produttive.

Una precisazione sulla lunghezza d’onda della sorgente: El.En. ha messo a punto una sorgente laser CO₂ dedicata alle etichette, la RF333P, con una lunghezza d’onda di 10.2 micrometri. Questa lunghezza d’onda è ideale per il polipropilene (PP), materiale di cui è composto lo strato superficiale della maggior parte delle etichette. La RF333P è una variante delle sorgenti della serie Self Refilling, che sono le più adatte per le etichette in materiale cartaceo.

La testa di scansione

La testa di scansione è un dispositivo con la funzione di movimentare il raggio laser sul piano di lavoro e tenerlo sempre focalizzato. Per svolgere questo lavoro la sorgente si serve di specchi montati su attuatori galvanometrici e di una lente di focalizzazione sull’asse Z. La testa di scansione lavora sempre in combinazione con la sorgente laser.

GioScan è la testa di scansione per laser a CO₂ prodotta da El.En.

La macchina è disponibile in due modelli:

• GioScan 1735, capace di operare su una superficie compresa tra 135×135 mm e 800×800 mm
• GioScan 1770HR, capace di operare su una superficie massima di 2300×2300 mm

A ogni applicazione il suo sistema laser

Le applicazioni del laser kiss cutting sono numerose e, in definitiva, dipendono dal materiale e dalle necessità produttive.

Il vantaggio del laser è che è possibile creare delle applicazioni su misura. Da oltre 35 anni El.En. produce sistemi laser per le applicazioni industriali.

Se hai in mente un’idea di produzione che pensi possa essere realizzata mediante laser kiss cutting, inviaci un messaggio e troveremo la soluzione laser più adatta alle tue esigenze.

Le statistiche parlano chiaro: l’industria tessile e dell’abbigliamento è una delle più impattanti dal punto di vista ambientale, seconda solo all’industria petrolifera. Tanto per dare un’idea, si calcola che il 10% delle emissioni di gas serra siano dovute proprio ai processi produttivi del settore tessile.

Le statistiche parlano chiaro: l’industria tessile e dell’abbigliamento è una delle più impattanti dal punto di vista ambientale, seconda solo all’industria petrolifera. Tanto per dare un’idea, si calcola che il 10% delle emissioni di gas serra siano dovute proprio ai processi produttivi del settore tessile.

Effettivamente, tra consumo di risorse naturali – soprattutto acqua – risorse energetiche e l’impiego di prodotti chimici per i processi di decorazione e finissaggio, non si può dire che l’industria tessile sia una delle più innocue. Anche per questa ragione, la ricerca di processi produttivi più sostenibili per l’ambiente è diventata negli ultimi anni un tema di discussione molto comune anche per il settore dell’abbigliamento e del tessile. Questo ha portato a una ricerca dei modi per rendere sempre più ecologici e sostenibili i processi produttivi in questo settore.

In questa ricerca, ha giocato un ruolo fondamentale la tecnologia laser che ha trovato nel settore tessile un ampio ambito di applicazione proprio in uno delle fasi più inquinanti del processo di finitura, la decorazione dei tessuti. Non solo il processo laser si è affermato come una tecnologia sostenibile ed efficiente, ma ha permesso di innovare anche dal punto di vista del design e del prodotto.

A dire il vero, l’utilizzo del laser per l’industria tessile non è del tutto nuovo ma risale ai primi anni 60. Fin da allora i tecnici avevano notato le doti di precisione e pulizia caratteristici di questa tecnologia. Dopo anni di ricerca e applicazioni il laser a CO2 si è dimostrato quello più adatto per essere impiegato in questo settore. L’impiego del laser a CO2 è vantaggioso sia per il processo di design sia per l’ottimizzazione delle risorse aziendali. Virtualmente si possono realizzare tutti i disegni che si desiderano con precisione millimetrica, applicando la decorazione al tessuto tramite processi di marcatura laser molto veloci ed efficienti. Il risultato è ottimale anche dal punto di vista energetico: l’efficienza e la velocità di esecuzione di una sorgente laser CO2 sono incomparabilmente superiori rispetto a qualsiasi altra tecnica produttiva tradizionale. Inoltre la lavorazione è eseguita modificando la superficie del materiale, senza bisogno di ricorrere all’utilizzo di sostanza chimiche inquinanti o al consumo di acqua.

Dal punto di vista della versatilità questa tecnologia è senza limiti. La quasi totalità dei materiali normalmente utilizzata nel settore tessile e dell’abbigliamento può essere facilmente sottoposta a lavorazione mediante laser a CO2. La marcatura laser può essere eseguita sia su fibre naturali che sintetiche o in qualsiasi combinazione di entrambe. Recenti studi hanno rilevato anche l’applicabilità di questa tecnologia alla decolorazione dei capi di abbigliamento, in particolare il cotone dei jeans.

Il laser a CO2 è particolarmente efficace nel settore dell’abbigliamento grazie alle sua particolare lunghezza d’onda, ben assorbita dai non-metalli e dai materiali organici in generale, cattivi conduttori di calore ed elettricità. Questa caratteristica consente di ottenere ottimi risultati con un minimo dispendio energetico.

L’ecosostenibilità del laser a CO2 nella finitura dei tessuti è quindi evidente: vengono eliminati inchiostri, prodotti chimici e solventi; non è più necessario l’utilizzo di una grande quantità d’acqua, l’incisione sarà precisa e senza materiali di scarto.

Lo dimostra anche uno studio recente¹ che ha analizzato la decorazione laser di patten e design innovativi su tessuti di lana e poliestere contrapposta alla decorazione ottenuta con mezzi chimici. La ricerca ha analizzato in particolare peso, spessore, traspirazione, conduttività termica e resistenza meccanica dei tessuti dopo che la lavorazione era stata eseguita. Entrambe le modalità di lavorazione sono state testate sia con pattern semplici sia con pattern complessi. I risultati hanno dimostrato che la marcatura laser dei tessuti è migliore sotto ogni punto di vista rispetto alla marcatura tradizionale in termini di velocità, precisione e consumo di risorse.

In definitiva la marcatura laser nel settore dell’abbigliamento e del tessile ha svariate qualità che la rendono una tecnologia da prendere in considerazione per l’evoluzione verso una moda più sostenibile dal punto di vista ambientale.

¹Application of Laser Engraving for Sustainable Fashion Design\, G.X. Yuan\, S.X. Jiang\, E. Newton and W.M. Au\, Research Journal of Textile and Apparel 2013 17:2, 21-27

Il laser a CO2 e il laser a fibra sono i due tipi di laser più utilizzati in ambito industriale. Entrambe le tecnologie si sono dimostrate affidabili ed efficienti. Garantiscono infatti un’elevata produttività, flessibilità di applicazione e precisione nei risultati.

Il laser a CO2 e il laser a fibra sono i due tipi di laser più utilizzati in ambito industriale. Entrambe le tecnologie si sono dimostrate affidabili ed efficienti. Garantiscono infatti un’elevata produttività, flessibilità di applicazione e precisione nei risultati.

Ma i due laser non sono uguali. La differenza è la lunghezza d’onda del laser prodotto con queste due tecnologie. Per i laser a fibra la lunghezza d’onda tipica è di 1064 nanometri mentre per i laser ad anidride carbonica è di 10\,6 micrometri. Si tratta di una differenza sostanziale perché da essa dipende il tipo di materiale che può essere lavorato dal laser.

Laser a fibra, il re dei metalli

Il laser a fibra è utilizzato soprattutto nelle applicazioni sui metalli. La tecnologia a fibra consente di ottenere densità energetiche più alte sulla superficie dei metalli per due ragioni. La prima è che i metalli assorbono bene la lunghezza d’onda del laser a fibra mentre tendono a riflettere e a disperdere la lunghezza d’onda del laser ad anidride carbonica. La seconda è che il laser a fibra consente di ottenere sulla superficie di lavoro un diametro focale più piccolo di quello del laser ad anidride carbonica. Il risultato è che con il laser a fibra si riesce a ottenere una densità energetica maggiore a parità di potenza rispetto al laser a CO2.

Il principale difetto della tecnologia laser a fibra è la sua scarsa flessibilità. La lunghezza d’onda del laser a fibra è assorbita bene dai metalli ma non solo. Un problema del laser a fibra è che molti materiali assorbono la sua lunghezza d’onda. Questo lo rende poco selettivo sui materiali.

Laser a CO2, il laser più versatile

La selettività è invece uno dei vantaggi del laser a CO2. La lunghezza d’onda di 10,6 micrometri è assorbita bene da tutti i materiali a base carboniosa. Tra questi rientrano buona parte dei materiali utilizzati nei processi produttivi.

Di seguito alcuni dei materiali su cui il laser ad anidride carbonica è più efficiente:

• Plastiche e polimeri in generale
• Legno e materiali derivati
• Carta e cartone
• Materiali biologici

Questi materiali assorbono molto bene la lunghezza d’onda del laser a CO2, cosa che rende queste sorgenti laser molto efficienti nella loro lavorazione.

Laser a CO2 vs Laser a fibra per l’incisione laser

La marcatura laser e l’incisione laser sono due varianti della stessa lavorazione. In entrambe le applicazioni si usa il laser per rimuovere uno strato di materiale. Nella marcatura, il laser rimuove uno strato molto sottile di materiale. Il segno prodotto è quindi superficiale. Nell’incisione, il laser va più in profondità, rimuove uno strato maggiore di materiale. Il segno è quindi più profondo tanto che spesso può essere sentito al tatto.

Sia il laser ad anidride carbonica che quello a fibra possono eseguire marcatura e incisione. In base a quanto abbiamo detto dovrebbe apparire evidente che la principale differenza sta nei materiali su cui si applica la lavorazione.

Per quanto riguarda la tecnologia a fibra\, la marcatura e l’incisione sono utilizzate principalmente per la tracciabilità dei prodotti\, quindi per incidere in modo indelebile numeri identificativi, codici seriali o matrici di dati su pezzi fatti in metallo. L’elevata densità energetica e il punto focale di piccole dimensioni lo rendono ideale per questo tipo di applicazione sui materiali metallici.

La marcatura e l’incisione sono invece una delle lavorazioni più utilizzate del laser a CO2. Questa lavorazione ha una grandissima varietà di applicazioni. Oltre alla marcatura di codici identificativi, come per il laser, permette di realizzare veri e propri pattern decorativi, tanto che è utilizzata nell’industria della moda. Una delle applicazioni che si sono sviluppate negli ultimi anni è, ad esempio, la marcatura laser del tessuto denim per la produzione di jeans.

Contattaci

El.En. Laser è un’azienda specializzata nella produzione di laser a CO2. Dal 1981 abbiamo contribuito a sviluppare questa tecnologia, che vanta ad oggi un grande successo in ambito industriale. Produciamo sorgenti laser a CO2, teste di scansione laser e sistemi laser per l’industria 4.0. Possiamo realizzare il tuo prossimo sistema laser. Contattaci per maggiori informazioni.