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Taglio Laser

Il Taglio Laser è in continua evoluzione e si sta spingendo verso applicazioni d’estrema qualità, su una gamma sempre più vasta di spessori e con riscontri economici anche su lavorazioni di lotti con quantità di pezzi sempre maggiore.

Grazie all’elevata focalizzabilità dei fasci laser è possibile ottenere bordi di taglio stretti e paralleli, zone termicamente alterate molto ridotte, distorsioni termiche limitate, capacità di operare su profili complessi e con raggi di curvatura molto piccoli (anche spigoli vivi). In pratica il Taglio Laser produce pezzi finiti, che non necessitano di altre manipolazioni di completamento (es. trapanature di fori o altro) o di finitura (es. smerigliatura o altro).

Il termine Laser è un acronimo di "Light Amplification Stimulation Emission of Radiation" (Amplificazione della Luce attraverso un’Emissione Stimolata di Radiazioni): un mezzo attivo viene stimolato al fine di emettere un raggio di luce coerente e monocromatico (ad onda sincronizzata, di singola lunghezza). 
Il fascio luminoso viene focalizzato concentrando un’elevata quantità di energia in un singolo punto che permette così di raggiungere, in breve tempo, temperature molto elevate, spesso superiori alla temperatura di vaporizzazione dei diversi materiali.

I tipi più comuni di Taglio Laser sono: 
1) laser a CO2: utilizza un mezzo laserante gassoso ed è disponibile con potenze fino a 40Kw.
2) laser Nd YAG: impiega un materiale laserante cristallino ed è disponibile con potenze fino a 5Kw.
3) laser in fibra: impiega quale mezzo attivo il "core" di una fibra ottica che viene drogato con ioni di iterbio (Yb) che viene successivamente pompato da lampade a diodi. I laser in fibra raggiungono oggi potenzie fino a 50 kW.

Il Taglio Laser è un processo che in pochi anni ha guadagnato un'enorme quota di mercato venendo oggi utilizzato per tagliare diversi materiali metallici e non, ed in un ampio range di spessori (acciai al carbonio fino a 30 mm, acciai inossidabili fino a 20 mm, leghe leggere fino a 20 mm, ma anche plexiglass fino a 30 mm, legno ecc.) in diversi campi applicativi:

In questa tecnologia i gas occupano un posto predominante con tre diversi impieghi:

1. Gas di protezione del percorso ottico: hanno il compito di mantenere libero da infiltrazioni di polvere e contaminanti il percorso ottico. L’aria atmosferica non sempre è il miglior compromesso in questa applicazione; i residui d’idrocarburi, anche se ben filtrati, e l’umidità, possono depositarsi sugli specchi del percorso ottico, creando assorbimenti d’energia con conseguenti danneggiamenti, talvolta irreparabili, e variazioni delle condizioni di lavoro. SIAD consiglia per queste applicazioni l’Azoto Laser della linea Laserstar.

2. Gas laseranti: nelle sorgenti a CO2 , l’Anidride Carbonica costituisce il mezzo attivo che genera la luce laser, una radiazione infrarossa alla lunghezza d’onda di 10,6 μm. Per ottenere le potenze necessarie per le lavorazioni meccaniche in maniera stabile nel tempo è però necessario inserire questo gas in una miscela costituita da:

  • Anidride Carbonica: è nella miscela laserante il gas più importante in quanto dà luogo all’effetto laser.
  • Azoto: permette di creare le condizioni per poter ottenere potenze elevate della luce laser generata.
  • Elio: consente di dissipare in maniera efficiente il calore generato nella miscela dalla potenza elettrica entrante.

3. Gas d’assistenza: contribuiscono in maniera determinante sia all’esecuzione del processo sia alla qualità della lavorazione. Il taglio dei metalli avviene con due tecniche diverse: taglio per combustione e taglio per fusione ognuno con uno specifico gas di assistenza.


Tabella Taglio Laser


Il taglio per combustione è utilizzato nella lavorazione di acciai al carbonio ed acciai legati da costruzione. Questa tecnica utilizza ossigeno che favorisce una reazione esotermica con il metallo, permettendo di raggiungere velocità di lavoro più elevate e proteggere la lente dagli schizzi del materiale e dai vapori prodotti. La purezza dell’ossigeno gioca in questo caso un ruolo fondamentale nel taglio d’acciaio dolce o a bassi tenori di carbonio. Si è dimostrato come passando da un grado di purezza pari a 99,5% ad un grado pari a 99.98% si possono avere incrementi della velocità di taglio fino al 20%.

SIAD, grazie alla collaborazione con i costruttori d’impianti laser, ha sviluppato l’OSSIGENO HIGH SPEED, un gas con purezza pari a 99.999% con contenuti d’Argon particolarmente bassi, tali da permettere di coniugare elevata qualità ed alte velocità.


Il taglio per fusione ad alta pressione è utilizzato nella lavorazione d’acciai inossidabili ed alto legati ed altri metalli non ferrosi. Questa tecnica utilizza gas inerti (principalmente azoto) che non contribuiscono alla fusione del materiale fuso dal fascio laser. L’azoto inoltre non ossida i bordi, protegge la lente dagli schizzi e raffredda i lati del solco prodotto, riducendo l’estensione della zona termicamente alterata.


Tabella Taglio Laser per fusione