Quali sono i diversi tipi di attrezzature per il taglio laser?

Diversi tipi di apparecchiature per il taglio laser variano nel tipo di laser utilizzato e nel modo in cui il laser si muove durante il funzionamento. I principali tipi di laser utilizzati per il taglio sono i laser ad anidride carbonica (CO2) e i laser a stato solido che utilizzano un mezzo di guadagno in vetro o cristallo drogato con neodimio (Nd). La configurazione fisica delle macchine per il taglio laser può essere classificata in tre categorie, chiamate ottiche volanti, materiali in movimento e sistemi ibridi. L’uscita dai laser può essere pulsata o continua. Alcuni sistemi di taglio laser, chiamati microgetti laser, incorporano un getto d’acqua che assiste il processo di taglio.

I laser a CO2 sono un tipo di laser a gas che utilizzano un mezzo di guadagno composto da anidride carbonica, azoto ed elio e possono anche contenere idrogeno, xeno o vapore acqueo. Il mezzo di guadagno è eccitato, o pompato, dall’elettricità per produrre un raggio di luce infrarossa. Possono avere una potenza molto elevata, con alcuni laser industriali a CO2 che producono uscite di diversi kilowatt. Le apparecchiature di taglio laser che utilizzano laser a CO2 vengono utilizzate su metalli come acciaio e alluminio, nonché su altri materiali, tra cui plastica, tessuto e legno.

I laser drogati al neodimio sono laser che utilizzano un mezzo di guadagno solido drogato con il neodimio di metalli delle terre rare, pompato con luce da un laser a diodi o una lampada flash. Il mezzo più comune è il granato di ittrio e alluminio drogato con neodimio (Y3Al5O12), o Nd:YAG. Altri materiali drogati al neodimio utilizzati nei laser sono ittrio ortovanadato (YVO4), ittrio litio fluoruro (LiYF4) e vetro composto principalmente da biossido di silicio (SiO2). Questi laser possono anche essere molto potenti e vengono utilizzati principalmente per il taglio di metalli e ceramiche.

La maggior parte delle apparecchiature di taglio laser è configurata in tre modi. In un laser a materiale in movimento, il materiale in lavorazione è mobile. In un laser ad ottica volante, il materiale in lavorazione è fermo mentre il laser si sposta su di esso su entrambi gli assi orizzontali. In un laser ibrido, il pezzo viene spostato lungo un asse orizzontale, solitamente il più lungo dei due, mentre il laser è mobile sull’altro asse orizzontale. Allo stesso modo, le apparecchiature di taglio laser che possono tagliare su un numero maggiore di assi, chiamate laser cutter multiasse, variano nella loro progettazione a seconda che il pezzo o la testa di taglio si muovano su ciascuno dei suoi assi.

Ogni configurazione ha vantaggi diversi. Le macchine a ottica volante sono più veloci degli altri tipi. I laser a materiale in movimento sono i più lenti, ma hanno sistemi ottici più semplici. I laser ibridi sono più veloci dei laser a materiale in movimento, ma hanno una migliore efficienza energetica e un’ottica meno complessa rispetto a una macchina a ottica volante.

Il raggio di un laser tagliente può essere pulsato, sparando una serie di brevi ma rapidi impulsi di luce. I laser a impulsi sono utili per applicazioni che richiedono un’elevata produzione di energia che dura solo un breve periodo. Sono utilizzati anche per materiali termosensibili che rischierebbero di fondere se sottoposti a un fascio continuo. I raggi pulsati vengono utilizzati anche nei microgetti laser, dove il getto d’acqua aiuta a dirigere il raggio e raffredda il materiale in lavorazione.