Incisione laser - Introduzione

Premessa essenziale per il trattamento laser è l’assorbimento del raggio laser nel materiale di base o nello strato della mano finale. L’assorbimento dipende dalla lunghezza d’onda, in accordo con tipo di laser e con il materiale. Alcuni materiali assorbono il fascio di raggi laser in modo straordinario, altri no. Ad esempio: l’alluminio lucido o l’ottone hanno un grado d’assorbimento scarso. In questo caso, è necessario disporre di un sistema laser potente. Trotec offre un vasto assortimento di laser CO2 e Nd:YAG con diverse lunghezza d’onda, per soddisfare sempre e nel migliore dei modi i requisiti dei vari materiali.

Incisione laser e taglio laser

Durante l’incisione laser, il materiale di base viene fuso o evaporato dal raggio laser. Per far questo, l’intensità dei raggi laser deve superare un determinato valore soglia, la cosiddetta intensità di soglia. I materiali che sono buoni conduttori, come i metalli, hanno un’intensità di soglia particolarmente elevata. In base al profilo del fascio di raggi ed eventualmente alla conduzione termica del materiale di base, compare un’impronta conica. L’incisione è effettivamente il metodo più rapido per trattare i materiali.

Durante il taglio laser, un materiale a placche viene separato da un raggio laser focalizzato. In sostanza, si fa una distinzione tra il taglio laser per fusione ed il taglio laser per sublimazione. Con il taglio laser per fusione, il materiale, ad es. l’acrilico, fonde e/o evapora. Con il taglio laser per sublimazione, il materiale, ad es. il legno, evapora senza passare dalla fase liquida.
Ablazione

Durante l’ablazione, uno strato protettivo evapora. Strati protettivi sottili, come gli strati di colore o gli strati anodizzati, si adattano particolarmente bene all’incisione laser e questo consente di realizzare forti contrasti con una potenza debole, dato che i raggi laser vengono ben assorbiti da questi strati. L’ablazione di uno strato di colore sulle plastiche laccate permette di creare un design notte/giorno come i pannelli dei comandi delle automobili.
Rinvenimento termico

Quando il metallo viene riscaldato, il calore provoca un’alterazione del colore per effetto del rinvenimento termico. Questo effetto è dovuto alle modifiche della struttura superficiale. Il raggio laser permette di riscaldare la superficie in modo mirato. La colorazione dipende dalla temperatura massima raggiunta. In questo modo, la regolazione dei parametri del laser consente di effettuare rinvenimenti termici chiari o scuri. Tuttavia, se i pezzi che hanno subìto il rinvenimento termico, vengono riscaldati, la marcatura può scomparire nuovamente.
Cottura

L’incisione dei metalli può essere realizzata mediante cottura degli strati protettivi con polvere ceramica (MetalFix di Trotec). Lo strato protettivo viene applicato mediante spruzzature e tolto dopo l’incisione. L’impiego di questa procedura consente di ottenere contrasti elevati sui metalli ad assorbimento debole anche con un laser CO2. Sulle superfici metalliche, si forma uno strato d’ossido. Per l’incisione su vetro con il laser Nd:YAG esistono polveri adatte.
Schiumatura

Il trattamento di determinati materiali plastici genera una schiuma. Il raggio laser fonde la superficie della plastica. Così facendo, si formano delle bolle di gas che vengono racchiuse nel materiale, quando questo si raffredda. Il gas racchiuso aumenta di volume ed i punti trattati con il laser appaiono convessi.
Viraggio e decolorazione superficiale

Questo effetto è possibile solo su superfici plastiche. Dipende dalla lunghezza d’onda dei raggi laser e richiede, in genere, un laser Nd:YAG regolare o un laser Nd:YAG speciale a doppia frequenza. Il raggio laser penetra nella plastica e viene assorbito dai pigmenti coloranti. I pigmenti vengono modificati chimicamente e questo provoca un cambiamento di colore nel materiale. Dato che i raggi laser penetrano nella plastica, la superficie rimane pressoché intatta. Il cambiamento di colore dipende dal pigmento ed anche dal materiale di base.

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Incisione laser - Introduzione

Incisione laser e taglio laser

Ablazione

Rinvenimento termico

Cottura

Schiumatura

Viraggio e decolorazione superficiale