Taglio Laser – Parte 3

Il Taglio laser – Parte 3

1. Introduzione
2. Storia
3. Processo
4. Tipologie
5. Metodi
6. Configurazioni della macchina
7. Tolleranze e finitura superficiale
8. Consumo di energia
9. Velocità di produzione e di taglio

5. Metodi

Esistono molti metodi diversi per effettuare tagli usando il laser, con tipi diversi di laser utilizzati per tagliare materiali differenti. Alcuni dei metodi sono per vaporizzazione, per fusione e soffiaggio, per soffiaggio del materiale fuso e combustione, per frattura termica, taglio a freddo e taglio per combustione con laser stabilizzato.

Taglio per vaporizzazione

Nel taglio per vaporizzazione il fascio focalizzato riscalda la superficie del materiale fino al punto di ebollizione e genera un’incisione. L’incisione porta ad un improvviso aumento dell’assorbimento che incrementa rapidamente la profondità del foro. Man mano che il foro diventa più profondo e il materiale vaporizza, il vapore generato erode le pareti fuse e soffia via i materiali residui, allargando ulteriormente il foro. Con questo metodo vengono solitamente tagliati i materiali che non fondono come legno, carbonio e plastica termoindurente.

Fusione e soffiaggio

Il taglio per fusione e soffiaggio, o taglio per fusione, utilizza il gas ad alta pressione per soffiare via il materiale fuso dall’area di taglio, riducendo notevolmente il fabbisogno di energia. Per prima cosa il materiale viene riscaldato fino al punto di fusione, quindi un getto di gas soffia via il materiale fuso dal taglio, evitando la necessità di aumentare ulteriormente la temperatura del materiale. I materiali tagliati con questo processo sono solitamente metalli.

Taglio per frattura termica

I materiali fragili sono particolarmente sensibili alla frattura termica, una caratteristica sfruttata in questo tipo di taglio. Un raggio è focalizzato sulla superficie provocando il riscaldamento localizzato e l’espansione termica. Ciò si traduce in una crepa che può essere guidata spostando il raggio. La crepa può essere fatta avanzare con velocità nell’ordine dei m/s. Di solito questo metodo è utilizzato nel taglio del vetro.

Taglio reattivo

Chiamato anche “taglio per combustione con laser stabilizzato” o “taglio a fiamma”. Il taglio reattivo è analogo al taglio con fiamma ossidrica, ma utilizza un raggio laser come sorgente di accensione. Utilizzato principalmente per il taglio di acciaio al carbonio con spessori superiori a 1 mm. Questo processo può essere utilizzato per tagliare lastre d’acciaio molto spesse con una potenza laser relativamente ridotta.

Stealth dicing dei wafer di silicio

La separazione dei chip microelettronici, che avviene nella fabbricazione di dispositivi a semiconduttore a partire da wafer di silicio, può essere eseguita mediante il cosiddetto processo di stealth dicing, che funziona con un laser Nd:YAG pulsato, la cui lunghezza d’onda (1064 nm) si adatta bene al band gap elettronico del silicio (1,11 eV o 1117 nm).

Taglio laser – Parte 4