Incisione laser su metallo: come impostare i parametri

La tecnica a incisione laser è un processo che prevede la rimozione del materiale dal pezzo grezzo, tramite bruciatura o vaporizzazione della superficie. 

Per garantire una lavorazione efficiente, è necessario conoscere la composizione del materiale e come impostare la macchina sui parametri corretti.

Vediamo nel dettaglio tutto ciò che devi sapere per l’incisione laser su materiali metallici.

Componenti dei materiali

Ecco le principali caratteristiche da considerare quando si incide sui metalli. 

• Durezza

I materiali metallici presentano durezze differenti, richiedendo modalità di lavorazione specifiche. Ad esempio per incidere su materiali più duri come l'acciaio inossidabile e il titanio, è necessario impostare una maggiore potenza laser. Al contrario, materiali più morbidi, come l'alluminio e il rame, possono essere lavorati con una potenza inferiore.

• Conducibilità termica

La conducibilità termica è un fattore critico nella lavorazione dei metalli. Infatti materiali altamente conduttivi, come l'alluminio e il rame, possono disperdere rapidamente il calore del fascio laser. In questi casi potrebbe essere necessario regolare la potenza del raggio per ottenere incisioni pulite e precise.

• Reazione chimica

Alcuni materiali metallici possono reagire chimicamente al laser, generando fumi o prodotti di ossidazione, dunque potrebbe essere necessario utilizzare gas ausiliari o dispositivi di estrazione, per garantire la qualità dell'incisione.

• Fusione e annealing

È importante controllare attentamente i parametri laser per evitare la fusione e ottenere incisioni pulite. Infatti alcuni materiali metallici come il rame, presentano una bassa soglia di fusione. 

Inoltre ricorda che l'acciaio inossidabile se esposto al laser, potrebbe subire l’effetto di annealing andando a modificare le sue proprietà.

Come impostare i parametri del raggio laser

Ora che conosci gli aspetti da considerare circa le leghe metalliche, è importante sapere quali parametri della macchina monitorare.

• Potenza

La potenza del laser (in Hertz), può variare in base alla durezza del materiale e al tipo di lavorazione che si vuole ottenere: incisione o marcatura.

Infatti se la tecnica dell’incisione prevede la rimozione di materiale, quella della marcatura opera rimuovendo solamente uno strato superficiale.

• Velocità di frequenza

La velocità di frequenza indica la velocità con cui il laser deve lavorare il pezzo.

Maggiore la velocità, minore sarà l’esposizione della superficie al laser. 

Ad esempio per le fotoincisioni solitamente la velocità scelta è piuttosto bassa. Al contrario, le incisioni su targhe avvengono a una velocità più alta. Valuta con attenzione il tipo di materiale per verificare la velocità giusta da impostare.

• Durata dell’impulso

Nel caso di laser a luce pulsata, la durata dell’impulso si riferisce allo spazio di tempo che intercorre tra un impulso e l’altro. Più breve è l’impulso, maggiore sarà la potenza di ognuno. 

Inoltre tra le impostazioni laser è possibile modificare non solo la durata, ma anche la lunghezza e larghezza dell’impulso.

Conclusioni

Per prima cosa è necessario conoscere la composizione dei metalli e le altre leghe, poiché queste devono essere lavorate in base a durezza, conducibilità termica, reazione chimica, fusione e annealing. Una volta verificate le caratteristiche dei materiali, i parametri laser (potenza, velocità di frequenza e durata dell’impulso), devono essere regolati sulla base del materiale e del tipo di lavorazione richiesta.

Solo monitorando attentamente tutti questi aspetti, è possibile ottenere una lavorazione precisa e di alta qualità.