Il viaggio del laser a gas iniziò con il laser a elio-neon nel 1960. Venne utilizzato in numerose applicazioni, ma non fu sufficiente. Nel 1964, l'invenzione del laser a CO2 rivoluzionò il campo della tecnologia laser. Attualmente, il laser a CO2 è uno dei dispositivi più potenti utilizzati in un'ampia gamma di applicazioni di taglio e incisione.
Questo blog esplora l'incisione laser CO2, come funziona e i suoi tipici pro e contro. Evidenzia inoltre come i laser a CO2 differiscono dagli altri tipi di incisori laser.
Parte 1. Che cos'è un incisore laser CO2?
Un incisore laser a CO2 utilizza un raggio laser a CO2 per incidere o tagliare vari materiali. Il laser altamente focalizzato può incidere con precisione qualsiasi disegno, testo o foto su quasi tutti i materiali. Utilizzando questo dispositivo, è possibile realizzare un'ampia gamma di prodotti. Segnaletica personalizzata, gioielli, regali personalizzati e oggetti decorativi sono tipici di questo caso.
Un incisore laser a CO2 è estremamente preciso. Diversi esperti hanno confermato che questo dispositivo può raggiungere tolleranze fino a ±0,05 mm - ±0,1 mm.
Una macchina per incisione laser a CO2 può avere diverse specifiche. La potenza del laser può variare da pochi watt a diversi kilowatt. La potenza nominale dipende in genere dal tipo e dallo spessore del materiale.
Parte 2. Come funziona un incisore laser CO2?
Una macchina per incisione laser a CO2 utilizza laser a gas CO2 per tagliare o incidere materiali. Il processo inizia con la generazione di un laser a CO2 da un tubo con miscela di gas.
Il tubo contenente la miscela di gas è generalmente composto da CO2, elio e azoto. Quando la corrente elettrica attraversa questo tubo, questi gas vengono eccitati. Durante l'eccitazione, ogni molecola produce un raggio laser. Il raggio laser a CO2 è invisibile all'occhio umano. La sua lunghezza d'onda è di 10,6 micrometri.
Una volta prodotti, i raggi laser attraversano una serie di specchi. Infine, vengono focalizzati utilizzando una lente piano-convessa. In questo caso, una lente piano-convessa concentra il raggio laser in un punto sottile, noto come punto focale.
Il raggio laser concentrato colpisce infine la superficie del materiale e inizia l'incisione. Quando il raggio laser colpisce l'area bersaglio, provoca un rapido aumento della temperatura. Questo calore in genere provoca la combustione, la fusione e la vaporizzazione del materiale. In questo modo, l'incisore laser a CO2 crea una piccola trincea lungo il percorso di progettazione.
Parte 3. Differenze tra laser CO2 e altri laser
Un incisore laser a CO2 differisce da un incisore laser a fibra o a diodo in vari modi. Ogni aspetto è fondamentale per scegliere il metodo più adatto al proprio progetto.
1. Sorgente laser
Una macchina per incisione laser a CO2 produce raggi laser da un tubo contenente una miscela di gas, in genere contenente CO2, N2 ed elio. A seconda dell'applicazione, in questa miscela possono essere presenti anche altri gas come idrogeno, xeno e vapore acqueo.
I laser a fibra, invece, derivano dal drogaggio con metalli delle terre rare. L'uso di cavi in fibra ottica è alla base del nome "laser a fibra". I laser a diodo, invece, sono prodotti a partire da diodi semiconduttori.
2. Compatibilità di lunghezza d'onda e materiali
I laser a CO2 hanno una lunghezza d'onda di circa 10,6 micrometri. Questa lunghezza d'onda è ideale per il taglio e l'incisione di materiali non metallici.
D'altro canto, i laser a fibra hanno lunghezze d'onda che vanno da 0,78 micrometri a 2,2 micrometri. Questa lunghezza d'onda più corta è generalmente adatta al taglio e all'incisione dei metalli.
Infine, i laser a diodo hanno lunghezze d'onda comprese tra 0,8 e 1 micrometro. Sono generalmente versatili, ma vengono utilizzati principalmente su legno, plastica e altri materiali morbidi.
L'occhio umano solitamente riesce a rilevare lunghezze d'onda comprese tra 380 nm e 700 nm, ovvero tra 0,38 µm e 0,7 µm. Tutti e tre i laser sono generalmente invisibili all'occhio umano.
3.Laser Velocità
Sia i laser a fibra che quelli a diodo hanno lunghezze d'onda più corte. Per questo motivo, offrono risultati di taglio e incisione più rapidi. Tuttavia, i laser a diodo hanno spesso una potenza inferiore.
Al contrario, i laser a CO2 hanno lunghezze d'onda maggiori, che richiedono tempo per essere assorbite dai materiali. Di conseguenza, anche i processi di taglio e incisione risultano lenti.
4. Manutenzione
Un incisore laser a CO2 è dotato di un tubo per la miscela di gas che necessita di frequenti sostituzioni. In genere, un tubo per la miscela di gas ha una durata utile fino a 12.000 ore. Inoltre, gli incisori laser a CO2 necessitano anche di manutenzione per l'allineamento degli specchi e la pulizia delle lenti. Pertanto, la macchina per incisione laser a CO2 necessita di una maggiore manutenzione.
D'altro canto, i laser a fibra e a diodo non necessitano di materiali di consumo. Inoltre, non necessitano di allineamento degli specchi. Pertanto, questi incisori laser richiedono meno manutenzione.
5. Costo
Il costo iniziale di una macchina per incisione laser a CO2 è inferiore. Tuttavia, richiede materiali di consumo e manutenzione, il che aumenta i costi operativi.
I laser a fibra hanno in genere costi di acquisto più elevati. Non richiedono materiali di consumo e richiedono meno manutenzione. Pertanto, anche i costi operativi di questi incisori laser sono inferiori.
Una macchina per incisione laser a diodi offre bassi costi iniziali e operativi. Tuttavia, in genere utilizza sistemi a bassa potenza.
Parte 4. Il laser CO2 può incidere il metallo?
Un incisore laser a CO2 è uno strumento potente, ma quando si tratta di metallo, presenta alcuni limiti. Come sapete, la lunghezza d'onda dei laser a CO2 è di 10,6 micrometri, che i metalli nudi non possono assorbire. Invece, la riflettono. Pertanto, i laser a CO2 non sono adatti al taglio di metalli nudi. Tuttavia, i laser a CO2 possono incidere i metalli solo se dotati di un rivestimento, come l'anodizzazione o la verniciatura a polvere.
Parte 5. Vantaggi & Svantaggi dell'incisore laser CO2
Vantaggi dell'incisore laser CO2
La lunghezza d'onda del laser a CO2 è in genere maggiore rispetto a quella dei laser a fibra, UV e a diodi. Questa caratteristica unica offre solitamente alcuni vantaggi. Ecco alcuni dei principali vantaggi:
- Alta precisione e dettaglio: Gli incisori laser CO2 offrono incisioni dettagliate e precise. È possibile incidere disegni complessi, testi, loghi e persino immagini. È possibile ottenere tolleranze fino a ±0,05 mm - ±0,1 mm.
- Velocità di incisione elevata: Rispetto ad altri metodi di incisione, l'incisione laser CO2 è più veloce. Grazie a ciò, è possibile ottenere un'elevata produttività nei progetti, rendendola adatta alla produzione su larga scala.
- Versatilità con materiali non metallici: L'incisore laser CO2 può lavorare con tutti i materiali, ad eccezione dei metalli nudi. È possibile incidere o marcare testi o disegni su legno, plastica, acrilico, pelle, vetro e metalli rivestiti.
- Costi iniziali più bassi: Rispetto ai laser a fibra, i laser a CO2 richiedono generalmente costi iniziali ridotti. Per questo motivo, gli incisori laser a CO2 sono più accessibili a molte aziende con budget limitati.
- Lunga durata di servizio: Il tubo di miscelazione laser a gas ha in genere una durata utile fino a 12.000 ore. Se si utilizza il dispositivo per 8 ore al giorno, è possibile utilizzarlo prima della prima sostituzione prevista dopo 3 anni.
Svantaggi della macchina per incisione laser CO2
Sebbene una macchina per incisione laser CO2 offra numerosi vantaggi, presenta anche alcune limitazioni.
- Capacità limitata di incisione su metallo: Le macchine per incisione laser a CO2 producono laser con lunghezze d'onda maggiori. Questi laser in genere riflettono sulla superficie del metallo, quindi la parte metallica non riesce ad assorbirli completamente. Pertanto, il laser a CO2 non è adatto al taglio o all'incisione dei metalli.
- Maggiori esigenze di manutenzione: Un incisore laser a CO2 richiede in genere più manutenzione rispetto ad altri incisori laser. Tubi laser, specchi e lenti necessitano di una pulizia regolare e il tubo di miscelazione del gas potrebbe richiedere una sostituzione occasionale.
- Elevati costi operativi: Un incisore laser a CO2 necessita di un tubo di miscelazione del gas per produrre raggi laser. Occasionalmente potrebbe essere necessario sostituire questo componente, con un conseguente aumento dei costi operativi.
- Più voluminoso e più pesante: Gli incisori laser a CO2 possono in genere gestire pezzi e materiali di grandi dimensioni. Sebbene questa caratteristica possa essere adatta ad applicazioni specifiche, rende la macchina più ingombrante e pesante.
Parte 6. Cosa cercare quando si acquista un incisore laser CO2?
Quando si acquista un incisore laser CO2, è necessario considerare alcuni fattori per scegliere quello più adatto al proprio progetto.
Selezione della potenza del laser
Scegli la potenza del laser in base all'uso previsto. Una potenza laser compresa tra 20 W e 60 W è generalmente adatta per lavori di incisione di media entità. D'altra parte, una potenza laser da 80 W in su è ideale per lavori di taglio.
Dimensioni dell'area di lavoro
Un altro fattore cruciale è l'area di lavoro. Puoi scegliere l'area di lavoro più adatta alle dimensioni del tuo progetto. Un'area di lavoro più ampia può gestire molti oggetti più piccoli contemporaneamente.
Compatibilità software
Verifica la compatibilità software del sistema. Supporta diversi formati di file? Il software è facile da usare? I moderni incisori laser supportano software diffusi come LightBurn o EZCAD.
Sistema di raffreddamento
Il prossimo aspetto da considerare è il sistema di raffreddamento. Influisce in modo significativo sulla longevità della macchina per incisione laser a CO2. Le opzioni possibili sono due: un refrigeratore ad acqua o un refrigeratore ad aria. Un refrigeratore ad acqua è più efficace di un meccanismo di raffreddamento ad aria, soprattutto per le macchine per incisione laser a CO2.
Assistenza clienti
L'assistenza clienti è spesso fondamentale nella scelta di un incisore laser CO2 adatto. Cercate di scoprire quanto è reattivo il team di assistenza clienti del produttore. Se siete alle prime armi, potreste aver bisogno spesso del loro aiuto.
Rapporto costi-prestazioni
Infine, confronta il costo della macchina con le sue prestazioni. Verifica che il prezzo sia ragionevole in base alle specifiche fornite.
Parole finali
Ci auguriamo che questa guida vi abbia fornito spunti preziosi e una comprensione completa degli incisori laser CO2.
Un incisore laser a CO2 è una soluzione versatile per numerose applicazioni. È particolarmente adatto ai materiali non metallici e può realizzare numerosi progetti. Rinomato per le sue tolleranze ridotte, un incisore laser a CO2 può creare un design con dettagli precisi e produrre un prodotto di qualità superiore.
Quando si sceglie un incisore laser CO2, è necessario considerare fattori chiave come la potenza del laser e l'area di lavoro per assicurarsi che soddisfi le proprie esigenze specifiche.
