Taglio Laser – Parte 2
4. Tipologie
Esistono tre tipi principali di laser utilizzati nel taglio laser. Il laser a CO2 è adatto per il taglio, l’alesatura e l’incisione. I laser al neodimio (Nd) e al neodimio-ittrio-alluminio-granato (Nd: YAG) sono identici nel funzionamento e differiscono solo nelle applicazioni. Il laser Nd è usato per l’alesatura e dove sono richieste alte energie ma basse ripetizioni. Il laser Nd:YAG viene utilizzato dove è necessaria una potenza molto elevata e per l’alesatura e l’incisione. Sia i laser al CO2 che quelli di tipo Nd/Nd:YAG possono essere utilizzati per la saldatura.
Varianti comuni dei laser a CO2 includono quelli a flusso assiale rapido, a flusso assiale lento, a flusso trasversale e a lastra.
I laser a CO2 vengono comunemente “pompati” facendo passare una corrente attraverso la miscela di gas (eccitazione a DC) o tranite radiofrequenza (eccitazione a RF). Il metodo RF è più recente ed è diventato più comune. Poiché le macchine basate su DC richiedono elettrodi all’interno della cavità, possono verificarsi l’erosione dell’elettrodo e la placcatura di materiale dell’elettrodo su componenti in vetro e ottica. Poiché i risonatori RF sono dotati di elettrodi esterni, non sono soggetti a questi problemi.
I laser a CO2 sono utilizzati per il taglio industriale di molti materiali tra cui acciaio dolce, alluminio, acciaio inossidabile, titanio, carta, cera, plastica, legno e tessuti. I laser YAG vengono principalmente utilizzati per tagliare e incidere metalli e materiali ceramici.
Oltre alla fonte di alimentazione, anche il tipo di flusso di gas può influire sulle prestazioni. In un risonatore a flusso assiale rapido, la miscela di anidride carbonica, elio e azoto viene fatta circolare ad alta velocità da una turbina o un soffiatore. I laser a flusso trasversale fanno circolare la miscela di gas a una velocità inferiore, richiedendo un soffiatore più semplice. I risonatori a lastra o raffreddati per diffusione presentano un campo di gas statico che non richiede pressurizzazione o componenti in vetro, con conseguente risparmio su turbine e vetri di ricambio.
Il generatore laser e l’ottica esterna (incluse le lenti di messa a fuoco) richiedono raffreddamento. A seconda delle dimensioni e della configurazione del sistema, il calore residuo può essere trasferito tramite un refrigerante o direttamente tramite l’aria. L’acqua è un liquido refrigerante comunemente usato, di solito è fatto circolare attraverso un refrigeratore o uno scambiatore di calore.
Un microjet laser è un laser guidato da un getto d’acqua in cui un raggio laser pulsato è accoppiato a un getto d’acqua a bassa pressione. Il raggio viene utilizzato per eseguire le funzioni di taglio laser mentre si utilizza il getto d’acqua per guidare il raggio, in modo molto simile a come accade con una fibra ottica grazie alla totale riflessione interna. Il vantaggio è che l’acqua rimuove anche i residui e raffredda il materiale. Ulteriori vantaggi rispetto al tradizionale taglio laser “a secco” sono elevate velocità di taglio, taglio parallelo e taglio omnidirezionale.
I laser a fibra sono un tipo di laser a stato solido che si sta rapidamente diffondendo nell’industria del taglio dei metalli. A differenza di quella basata sulla CO2, la tecnologia della fibra utilizza un mezzo di guadagno solido invece di un gas o di un liquido. Il “laser sorgente” produce il raggio laser che viene quindi amplificato all’interno di una fibra di vetro. Con una lunghezza d’onda di soli 1,064 micrometri, i laser a fibra generano un diametro focale particolarmente piccolo (fino a 100 volte più piccolo rispetto a quella dei laser a CO2), ideale per il taglio di materiale metallico riflettente. Questo è uno dei principali vantaggi della fibra rispetto alla CO2.
Aree servite: Belluno - Verona - Trento - Bolzano - Vicenza - Padova - Treviso - Udine - Venezia - Rovigo - Pordenone