Come funziona il taglio laser?

Come funziona il taglio laser?

Introduzione alla tecnica del taglio laser

Cos'� il taglio laser?

� il processo di taglio dei materiali mediante un raggio laser. In base alle esigenze, il raggio laser pu� aiutare a rifilare o tagliare il materiale in forme complesse che non sarebbe possibile realizzare con i trapani tradizionali. Una macchina per taglio laser pu� essere utilizzata anche per forare e incidere materiali. La tecnica del taglio laser � considerata molto versatile in quanto pu� tagliare una vasta gamma di materiali con spessori variabili.

Perch� i laser vengono utilizzati per il taglio

I laser vengono utilizzati per molte finalit�, ad esempio per il taglio di lamiere. Sulle lamiere d'acciaio dolce, acciaio inossidabile e alluminio, il processo di taglio laser � estremamente accurato, produce un'eccellente qualit� di taglio, la larghezza del solco di taglio � ridotta e la zona termicamente alterata � di piccole dimensioni; inoltre, tale processo consente di tagliare forme molto complesse e piccoli fori.

� risaputo che il termine "LASER" � l'acronimo di "Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation", ovvero "amplificazione di luce attraverso l'emissione stimolata di radiazione". Ma come fa la luce a tagliare una lamiera d'acciaio?

How�a Laser Cutter works�

Come funziona il taglio laser?

Generazione del raggio

Il raggio laser � una colonna di luce ad altissima intensit�, a singola lunghezza d'onda, o colore. Nel caso di un tipico laser CO2, tale lunghezza d'onda � nella parte infrarossa dello spettro della luce, quindi � invisibile all'occhio umano. Il raggio ha un diametro di circa 1,9 cm mentre passa dal risonatore laser, che lo crea, al percorso ottico della macchina. Il raggio pu� essere fatto rimbalzare in direzioni differenti da diversi specchi, o "piegatrici di raggi", prima di venire infine concentrato sulla lamiera. Il raggio laser focalizzato attraversa il foro di un ugello immediatamente prima di colpire la lamiera. Attraverso il foro dell'ugello fluisce anche un gas compresso, ad esempio ossigeno o azoto.

Concentrazione del raggio

La concentrazione del raggio laser pu� essere effettuata da una lente speciale o da uno specchio curvo e avviene nella testa di taglio laser. Il raggio deve essere concentrato con precisione in modo che la forma del punto di messa a fuoco e la densit� dell'energia in quel punto siano perfettamente rotonde e coerenti e centrate nell'ugello. Poich� il raggio di grandi dimensioni viene concentrato fino a essere ridotto a un singolo punto, la densit� di calore in quel punto � estrema. Il procedimento � simile, ad esempio, all'utilizzo di una lente d'ingrandimento per concentrare i raggi del sole su una foglia, causando una concentrazione di energia e calore che pu� innescare un incendio. Si pu� immaginare quindi il calore accumulato in un punto nel quale si concentrano 6 KWatt di energia.

Riscaldamento localizzato

L'elevata densit� di potenza si traduce in un rapido riscaldamento, nella fusione e nella vaporizzazione parziale o completa del materiale. Quando si taglia l'acciaio dolce, il calore del raggio laser � sufficiente ad avviare un tipico processo di combustione "a ossicombustibile" e il gas del taglio laser sar� ossigeno puro, proprio come una torcia a ossicombustibile. Quando si taglia l'acciaio inossidabile o l'alluminio, il raggio laser fonde semplicemente il materiale e l'azoto ad alta pressione viene utilizzato per rimuovere il metallo fuso dal taglio.

Movimento del raggio

Su una macchina da taglio laser CNC, la testa di taglio laser viene spostata sulla lamiera nella forma della parte desiderata, ricavandola cos� dal taglio della lamiera. Un sistema capacitivo di controllo dell'altezza mantiene una distanza esatta tra l'estremit� dell'ugello e la lamiera da tagliare. Questa distanza � importante perch� determina la posizione del punto focale rispetto alla superficie della lamiera. La qualit� del taglio pu� essere influenzata dal sollevamento o dall'abbassamento del punto focale appena sopra la superficie della lamiera, sulla superficie o appena al di sotto.

Vi sono anche molti altri parametri che influiscono sulla qualit� del taglio ma, quando tutti sono controllati correttamente, il taglio laser � un processo di taglio stabile, affidabile ed esatto.