Quali sono i diversi tipi di apparecchiature per il taglio laser?
Diversi tipi di apparecchiature per il taglio laser variano in base al tipo di laser utilizzato e al modo in cui il laser si sposta durante il funzionamento. I principali tipi di laser utilizzati per il taglio sono i laser ad anidride carbonica (CO 2 ) 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, denominata ottica volante, materiale 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 CO 2 sono un tipo di laser a gas che utilizza un mezzo di guadagno composto da biossido di carbonio, azoto ed elio e può contenere anche idrogeno, xeno o vapore acqueo. Il mezzo di guadagno viene eccitato o pompato dall'elettricità per produrre un raggio di luce infrarossa. Possono avere una potenza molto elevata, con alcuni laser industriali a CO 2 che producono output di diversi kilowatt. Le attrezzature per il taglio laser con laser a CO 2 sono 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 metallo delle terre rare, pompato con luce proveniente da un laser a diodi o da una torcia. Il mezzo più comune è il granato di alluminio e ittrio drogato con neodimio (Y 3 A l5 O 12 ) o Nd: YAG. Altri materiali drogati con neodimio usati nei laser sono l'ittrio ortoovanadato (YVO 4 ), l'ittrio litio fluoruro (LiYF 4 ) e il vetro composto principalmente da biossido di silicio (SiO 2 ). Questi laser possono anche essere molto potenti e vengono utilizzati principalmente per il taglio di metalli e ceramiche.
La maggior parte delle apparecchiature per il taglio laser è configurata in tre modi. In un laser a materiale mobile, il materiale da lavorare è mobile. In un laser a ottica volante, il materiale da lavorare è fermo mentre il laser si sposta su di esso su entrambi gli assi orizzontali. In un laser ibrido, il pezzo viene spostato su un asse orizzontale, generalmente il più lungo dei due, mentre il laser è mobile sull'altro asse orizzontale. Allo stesso modo, le apparecchiature di taglio laser in grado di tagliare un numero maggiore di assi, denominate tagliatrici laser multiassiali, variano nel loro design a seconda che il pezzo o la testa di taglio vengano spostati su ciascuno dei suoi assi.
Ogni configurazione ha diversi vantaggi. Le macchine per ottica volante sono più veloci degli altri tipi. I laser a materiale mobile sono i più lenti, ma hanno sistemi ottici più semplici. I laser ibridi sono più veloci dei laser a materiale mobile, ma hanno una migliore efficienza energetica e un'ottica meno complessa rispetto a una macchina per ottica volante.
Un raggio laser di taglio può essere pulsato, emettendo 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 inoltre utilizzati per materiali sensibili al calore che potrebbero essere soggetti a fusione 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 da lavorare.