Laser CO2 vs. Fibra vs. UV: qual è la differenza?

I laser a fibra sono l’opzione ideale per la marcatura di parti, l’incisione e soprattutto il metallo. Sono molto ben affermati in molti settori e si trovano spesso su linee di produzione, officine e altro, in tutto il mondo. I laser a fibra che operano nella regione di 1 μm sono in grado di marcare quasi tutti i metalli presenti nell’industria. Grazie alla sua architettura stabile, alla qualità del fascio, all’elevata potenza e all’efficienza, non c’è da stupirsi che il laser a fibra sia il laser di marcatura più comunemente utilizzato sul mercato fino ad oggi. 

Operando alla lunghezza d’onda di 1.064 nm, sono molto adatti ai metalli, ma possono anche operare su una gamma di materiali molto più ampia. Questo è il motivo per cui sono la scelta più comune per i marchi di tracciabilità come codici a barre, codici QR e testo. Inoltre, il loro utilizzo per altri elementi grafici su cose come articoli personalizzati, interruttori, telefoni, gioielli, diventa più popolare giorno dopo giorno.

Come funzionano gli incisori laser a fibra?

Quando un laser a fibra incontra un oggetto, fa evaporare il materiale di superficie per esporre il materiale più profondo, essenzialmente “intagliandosi” a causa di cambiamenti chimici e fisici. Questi cambiamenti sono causati dall’energia della luce (fotoni) che reagisce nell’area bersaglio.

I laser a fibra possiedono un’elevata efficienza di conversione elettro-ottica, in parole povere significa che convertono una maggiore quantità di energia in luce (rispetto alla CO2). In realtà, questo significa che i sistemi laser a fibra richiedono meno energia per agire su un materiale, con un conseguente basso consumo energetico per una macchina di marcatura laser a fibra.

Tipi di laser a fibra

Ci sono due tipi comuni di laser a fibra che troverai offerti dai produttori, offriamo entrambi i tipi per soddisfare il budget degli utenti. La principale differenza tra questi tipi di tecnologia è la varietà dell’ampiezza e della frequenza dell’impulso.

Q-Switched

Questi erano il tipo più comune di sorgente laser in fibra, è anche il più economico. In genere non sono così efficienti né possiedono una gamma così ampia di modulazioni di impulsi. A sua volta, questo significa che sono meno flessibili di un laser MOPA e sono molto più inclini a deformare materiali diversi.

MOPA

Un laser MOPA è molto più flessibile, sono diventati molto più popolari e ampiamente disponibili, ma non tutti i sistemi MOPA sono uguali. I buoni sistemi MOPA disporranno di un’ampia gamma di regolazioni dell’ampiezza dell’impulso e della frequenza, possono adattarsi a più materiali e sono meno inclini a creare deformazioni indesiderate una volta impostati correttamente. Tuttavia, come accennato, le sorgenti laser MOPA sono di per sé piuttosto varie, con qualità e versatilità di modulazione diverse tra i produttori. Sfortunatamente, oggi ci sono molti sistemi MOPA sul mercato che hanno solo una o due larghezze d’impulso e PRF0; saranno commercializzati come adatti al metallo, ma non saranno particolarmente validi perché realisticamente ci vorrebbero più di 5 larghezze d’impulso per lavorare in modo efficace (i nostri sistemi ne hanno 16).

Tutti i laser a fibra di Lotus Laser Systems incorporano la tecnologia MOPA e sono in grado di creare impulsi di durata molto breve (e quindi energie di impulso inferiori), riducendo il calore impartito al materiale. Questa riduzione della zona colpita dal calore (ZTA) offre vantaggi nella marcatura di metallo e plastica, come una minore bruciatura sui bordi e una marcatura più omogenea e di maggior contrasto.

Professionisti

• Gamma versatile di applicazioni
• Periodo di lunga durata e senza manutenzione
• Velocità di incisione elevate

Contro

• Più costoso dei laser a CO2
• Meno versatile per la marcatura rispetto agli UV
• Non adatto per alcuni materiali organici (legno, vetro, tessuto ecc.)

Laser CO2

I tagliatori e gli incisori laser CO2 sono eccellenti per materiali organici come gomma, legno, carta, vetro e ceramica. Sono anche la scelta ideale per il taglio di acrilici e altre materie plastiche.

I sistemi a CO2 sono tra i più comuni tipi di laser utilizzati per l’incisione e il taglio industriale. Le unità più piccole e di bassa potenza sono quelle più comunemente utilizzate dagli hobbisti a causa del loro basso costo (ma hanno anche una durata operativa molto inferiore).

Come funzionano?

I laser a CO2, come dice il nome, utilizzano un mezzo di guadagno gassoso che può essere eccitato con un paio di metodi, sia con corrente continua (DC) che con radiofrequenza.
alimentatori a frequenza (RF). Lotus Laser Systems si concentra su quest’ultimo aspetto quando si tratta di applicazioni di marcatura per una serie di motivi. Per citarne alcuni, i laser CO2 a radiofrequenza sono: più piccoli nelle dimensioni, hanno una maggiore stabilità di potenza, funzionano a tensioni più basse e hanno una durata superiore rispetto alla variante a corrente continua.
Dal punto di vista delle prestazioni, gli utenti potranno beneficiare di un tempo di risposta più rapido e di una regolazione fine della potenza di uscita per la marcatura dei materiali, ma potrebbero essere limitati dal punto più grande che risulta dalla lunghezza d’onda di 10600 nm.

I laser CO2 a radiofrequenza possono raggiungere valori di potenza elevati, ma spesso richiedono un raffreddamento a liquido per evitare la distorsione termica della cavità laser. Lotus Laser Systems fornirà un refrigeratore d’acqua industriale adatto, in modo che il sistema laser sia pronto per il funzionamento non appena installato.

FORMATI

Plotter (Plotter Laser)

Un sistema plotter è un sistema di movimento che di solito contiene diversi stepper o servocomandi, binari e cinghie. A questo sono collegati una serie di 3 o 4 specchi che forniscono il raggio tramite deflessione a un carrello di messa a fuoco che di solito contiene una lente piano-convessa a strato singolo.

Durante il funzionamento, la lente si sposta sull’area di lavoro, che di solito è grande e di forma rettangolare, per fornire il laser focalizzato al pezzo da lavorare.

Sigillato (Galvo Laser)

Si tratta di un’unità sigillata, che in genere contiene 2 specchi fissati ai galvanometri. Il fascio viene focalizzato attraverso una lente fissa nota come lente F-Theta che ha una lunghezza d’onda di 1 µm. L’area di lavoro è vincolata dalle caratteristiche della lente ed è solitamente piuttosto piccola e di forma circolare. Tecnicamente questo è noto come laser a deflessione del raggio.

TECNOLOGIE

Laser CO2 DC

Questi sono i tipi più comuni di laser trovati nei sistemi dei produttori in quanto sono relativamente economici. Sebbene efficaci, sono più lenti dei sistemi RF. Inoltre, la potenza del laser diminuirà gradualmente e avranno una durata di vita più breve (sebbene i produttori possano citare 10.000 ore, questo è solo se utilizzato con impostazioni di bassa potenza).

Sistemi laser RF CO2

I sistemi RF possono essere più costosi, ma i vantaggi spesso superano i costi. Optiamo per questa tecnologia in molte delle nostre macchine in modo che possano funzionare a velocità molto più elevate, infatti i nostri sistemi sono in genere più del doppio della velocità di altri produttori. A differenza della corrente continua, la potenza in uscita del laser rimarrà praticamente costante per tutta la sua durata. Inoltre, la qualità dell’emissione del fascio e l’aspettativa di vita possono superare le 20.000 ore (quasi 8 anni di lavoro su un solo turno), quindi è un “no-brainer” quando si guarda alle taglierine laser CO2.

Professionisti

• Può marcare materiali organici e vetro
• Buone velocità di incisione
• Costo inferiore (esclusi i laser galvo)

Contro

• Durata più breve
• Difficoltà a marcare i metalli
• Meno accurato rispetto alle altre tecnologie