Il taglio laser del metallo è adatto per il taglio di lamiere fino a 80 mm di spessore e tubi di diverse sezioni trasversali. Il taglio laser del metallo sta attivamente estromettendo altri metodi di taglio dal mercato poiché la tecnologia si sta sviluppando rapidamente e la velocità del taglio laser del metallo, i massimi spessori di taglio possibili e l'efficienza delle macchine per il taglio laser del metallo aumentano di anno in anno.
In questo articolo, spiegheremo i principi operativi di base delle macchine per il taglio laser dei metalli, quali sono i loro vantaggi rispetto ad altre tecnologie di taglio dei metalli, quali metalli possono essere tagliati e cosa si può produrre utilizzando il taglio laser dei metalli, e come vari modelli di taglio laser dei metalli le macchine differiscono.
Principi di funzionamento del taglio laser dei metalli
Le moderne macchine per il taglio laser dei metalli utilizzano una sorgente laser in fibra ottica come emettitore. Il processo di generazione avviene nei diodi della pompa per mezzo di un risonatore, quindi il raggio laser viene inviato attraverso una fibra ottica alla testa laser della macchina per il taglio laser del metallo, dove si trovano un collimatore e una lente di focalizzazione.
Il raggio laser focalizzato ha un'elevata densità di potenza grazie alla sua monocromaticità e coerenza.
Monocromaticità significa che lo spettro delle lunghezze d'onda emesse è così ristretto che si può dire che i fotoni della radiazione laser hanno la stessa o quasi la stessa lunghezza d'onda.
La coerenza si riferisce alla coerenza dei moti ondulatori di un laser. La coerenza temporale assicura la consistenza delle oscillazioni nello stesso punto nello spazio in tempi diversi, mentre la coerenza spaziale assicura che la radiazione laser sia unidirezionale e che il limite di diffrazione, cioè il valore minimo dello spot del raggio laser emesso da una macchina per il taglio laser dei metalli, è raggiunto.
È grazie a ciò che una taglierina laser per metallo è in grado di mettere a fuoco un punto di 0,01 mm di diametro con una densità di potenza di 10¹³W o più, che consente alla radiazione laser di riscaldare il metallo fino a un punto di fusione in un'area 8 volte più piccola di un capelli umani in una frazione di secondo.
Il taglio laser del metallo è diviso in due metodi di base: taglio per fusione e taglio per sublimazione.
Taglio laser per fusione dei metalli
L'elevata densità di potenza del raggio laser fonde istantaneamente il metallo mentre un gas ausiliario viene fornito alla zona di taglio, che soffia via il materiale fuso e può anche raffreddare l'area intorno alla zona di taglio.
Taglio laser a sublimazione dei metalli
Questo metodo è più comunemente utilizzato nella microingegneria per il taglio laser di metalli sottili. È molto energivoro poiché vengono utilizzati laser a nanosecondi ad alta potenza per vaporizzare il materiale senza deformarlo. L'efficienza è 5-8 volte inferiore rispetto al taglio laser per fusione dei metalli.
Vantaggi del taglio laser rispetto ad altri metodi di taglio dei metalli
Il taglio laser del metallo è uno dei metodi più giovani, ma anche più avanzati, per il taglio di lamiere e tubi. Presenta i seguenti vantaggi:
- Nessuno spreco sotto forma di trucioli, polvere metallica o ausili per il taglio come la sabbia quando si utilizza il taglio a getto d'acqua;
- Funzionamento facile e sicuro della macchina per il taglio laser dei metalli. Non c'è bisogno di locali appositamente attrezzati e tute protettive;
- Taglio laser ad alta precisione del metallo. Diametro laser fino a 0,01 mm, precisione di riposizionamento - 0,02 mm;
- Il materiale non è deformato. La zona interessata dal calore è così piccola che quando il metallo viene tagliato al laser, non ha il tempo di riscaldarsi a sufficienza;
- Taglio perfettamente netto. Dopo il taglio laser, il metallo non necessita di post-lavorazione, non ci sono bave o scorie sulla faccia tagliata, e il prodotto finito spesso va in opera senza post-lavorazione;
- Taglio laser in metallo di progetti complessi. A differenza, ad esempio, del taglio con sega a nastro, un laser può tagliare contorni di qualsiasi complessità;
- Velocità operativa. Le macchine per il taglio laser dei metalli Wattsan raggiungono velocità fino a 60 m/min durante il taglio laser dei metalli, in particolare delle lamiere sottili. E velocità a vuoto fino a 140 m/min;
- Vita di servizio. L'aspettativa di vita di una macchina per il taglio laser dei metalli è superiore a 11 anni ;
- Controllo numerico computerizzato . Il sistema di controllo della macchina esegue la maggior parte del taglio laser del metallo, e questo garantisce la completa uniformità del prodotto e riduce al minimo le imprecisioni e gli scarti;
- Facile da imparare. I principi di base del taglio laser dei metalli e del lavoro con una macchina per il taglio laser dei metalli possono essere appresi in una giornata lavorativa.
- Versatilità della macchina. Il tempo per lanciare un nuovo prodotto può richiedere minuti; durante il funzionamento la configurazione del prodotto può essere modificata dall'operatore per adattarsi all'attività.
- Nessun materiale di consumo . Nel funzionamento di una macchina per il taglio laser dei metalli, i materiali di consumo sono inesistenti o di basso costo. Il consumo principale è il materiale e i gas ausiliari.
Taglio laser di metalli. Quali metalli possono essere tagliati
I seguenti metalli sono adatti per il taglio laser:
- acciaio al carbonio,
- acciaio zincato,
- acciaio legato,
- acciaio inossidabile,
- rame,
- ottone,
- alluminio,
- titanio.
Se una macchina per il taglio laser dei metalli è dotata di un'unità speciale, può tagliare non solo lamiere, ma anche tubi tondi e rettangolari. Esistono anche macchine specializzate per il taglio laser di tubi metallici.
L'aria o l'ossigeno vengono utilizzati per il taglio laser di metalli ferrosi. Il taglio laser del metallo con aria richiede un compressore e con questo metodo è possibile tagliare spessori relativamente piccoli fino a 3-5 mm. Ma con una potenza della sorgente laser sufficiente, lo spessore massimo del materiale può raggiungere i 20 mm. Il taglio laser del metallo con l'ossigeno rende il taglio molte volte più veloce.
I gas inerti, più comunemente azoto, vengono utilizzati per le seguenti attività:
- per il taglio laser di metalli che hanno proprietà antiruggine per preservarli;
- per il taglio laser di metalli ad alta conducibilità termica, rame e alluminio, per evitare la formazione di scorie;
- il titanio richiede l'argon per il taglio perché dopo il taglio con altri gas questo metallo diventa poroso e fragile.
Una macchina per il taglio laser dei metalli non è adatta per tagliare materiali in legno. Inoltre, sarebbe una soluzione impraticabile, in quanto le macchine a CO2 sono ideali per i materiali a base di legno e sono notevolmente più economiche delle macchine per il taglio laser dei metalli.
Per maggiori dettagli sulla scelta di una macchina per il taglio laser dei metalli, contatta i responsabili Virmer: +3905861920021 , e-mail: info@virmer.com .
Applicazioni di taglio laser su metallo
Il taglio laser del metallo viene utilizzato nella costruzione navale, aeronautica e meccanica, nella produzione automobilistica, nell'edilizia, nella strumentazione, nell'industria medica e alimentare.
Cosa si può produrre utilizzando le macchine per il taglio laser dei metalli?
- strutture metalliche per la costruzione e il rivestimento di edifici;
- porte in ferro e mobili in metallo;
- mobili di stoccaggio: scaffali, armadi, scaffali, cassetti, vassoi;
- costruzioni pubblicitarie: insegne, lettere pubblicitarie, stand, vetrine, espositori pubblicitari;
- alloggiamenti e pannelli per apparecchiature;
- sistemi di ventilazione;
- montare l'hardware;
- attrezzature e mobili per medicina e commercio;
- griglie decorative per esterni;
- design esterno ed interno, come cancelli metallici personalizzati;
- taglio laser di elementi metallici di qualsiasi complessità;
- eventuali strutture metalliche su misura.
Qual è la differenza tra le macchine per il taglio laser dei metalli
Come scegliere una taglierina in fibra di metallo 
Le macchine per il taglio laser dei metalli Wattsan sul nostro sito Web possono essere suddivise in 3 categorie principali: E-line, S-line e HARD-line. Le linee E e S sono disponibili nelle dimensioni dell'area di lavoro 1300x2500 mm e 1500x3000 mm, mentre la linea HARD ha dimensioni 1500x3000, 4000x2000 e 6000x2000 mm.
La differenza principale tra i tre modelli è la potenza massima della sorgente laser, il design dell'alloggiamento e i componenti. Questo, di conseguenza, determina le prestazioni e lo spessore massimo possibile del materiale da tagliare.
In termini di ciò che questi modelli hanno in comune, si possono evidenziare i seguenti punti:
- Queste macchine per il taglio laser dei metalli sono progettate per un funzionamento 24 ore su 24;
- Il telaio interamente saldato è rinforzato con alette interne ogni 400 mm;
- Sorgenti laser dei principali produttori: IPG, Raycus, MaxPhotonics, JPT;
- Portale in alluminio robusto e leggero;
- guide HIWIN e cremagliere elicoidali LEAN B2;
- La copertura metallica delle guide salva scintille e bruciature attraverso la protezione ondulata;
- Motori Mitsubishi con cambio Shimpo; diversi modelli hanno rendimenti diversi a seconda dei carichi;
- impianto elettrico Siemens;
- controllore FSCUT;
- Il software CYPCUT offre la diagnostica remota del sistema e una serie di funzionalità che velocizzano e semplificano il taglio laser dei metalli;
- Il sistema di aspirazione fumi a zone è più efficiente ed economico perché funziona solo nel segmento della macchina dove si sta tagliando il metallo.
Ora, diamo un'occhiata più da vicino alle differenze tra le macchine per il taglio laser dei metalli Wattsan E-line, S-line e HARD-line.
Macchine per il taglio laser dei metalli Wattsan E-line
Questo è il modello base della macchina per il taglio laser del metallo ed è più adatto per il taglio laser ad alta velocità di metallo sottile. Caratteristiche della linea E:
- Adatto per il taglio laser di metalli fino a 4 mm di spessore;
- Dotato di sorgente laser IPG, Maxphotonics, JPT o Raycus con potenza nominale di 1000, 1500 o 2000 W;
- Velocità di traslazione fino a 80 m/min con un'accelerazione da 1G;
- Il telaio tutto saldato ha una sezione di 6-8 mm;
- Motori Mitsubishi da 1 kW e cambi Shimpo;
- Asse X e Y: guide HIWIN da 20 mm e cremagliere elicoidali Lean B2;
- Asse Z: guide HIWIN da 15 mm e vite a ricircolo di sfere da 16 mm;
- Di serie, disponibile con testa laser RayTools, opzionale con testa laser WSX o Precitec.
Per maggiori dettagli su una tale macchina per il taglio laser dei metalli, vedere Wattsan 1325 E .
Macchine per il taglio laser dei metalli Wattsan S-line
Progettato per il taglio laser ad alta velocità e precisione di metalli di medio spessore. Caratteristiche delle macchine per il taglio laser dei metalli della linea S:
- Adatto per il taglio laser di metalli fino a 12 mm di spessore;
- Dotato di sorgente laser IPG, Maxphotonics, JPT o Raycus con potenza da 1000 W a 6000 W;
- Velocità di traslazione fino a 140 m/min con accelerazione 2G;
- Il telaio tutto saldato ha una sezione di 8-12 mm;
- Motori Mitsubishi da 2 kW e cambi Shimpo;
- Asse X e Y: guide HIWIN da 20 mm e cremagliere elicoidali Lean B2;
- Asse Z: guide HIWIN da 15 mm e vite a ricircolo di sfere da 16 mm;
- Di serie, disponibile con testa laser RayTools, opzionale con testa laser WSX o Precitec.
Per maggiori dettagli, vedere Wattsan 1530S .
Le macchine per il taglio laser dei metalli Wattsan S-line possono anche essere dotate di tavoli intercambiabili, un'unità di taglio tubi e una cabina di protezione.
Tavoli intercambiabili
Il cambio tavola consente di risparmiare tempo assicurando che mentre una tavola viene utilizzata per il taglio laser di una lamiera, l'operatore rimuove i pezzi tagliati e dispone una nuova lastra di materiale sull'altra. Il cambio automatico del tavolo richiede dai 18 ai 30 secondi.
Ad esempio, la macchina per il taglio laser dei metalli Wattsan 1530 Tablechange .
Unità di taglio tubi
È montato direttamente accanto alla macchina. Permette di tagliare sia lamiere che tubi metallici. Ad esempio, la macchina per il taglio laser dei metalli rotativa Wattsan 1530 .
La rotativa Wattsan 1530 taglia tubi circolari fino a 220 mm e tubi rettangolari fino a 160 mm con una lunghezza da 3 a 9 metri. Dimensioni consentite per il taglio laser della lamiera: 1500x3000 mm.
Cabina protettiva
È progettato per la sicurezza quando si utilizzano sorgenti laser di media e alta potenza. Racchiude completamente l'area di lavoro di una macchina per il taglio laser dei metalli e dispone di finestre di visualizzazione per la protezione dai raggi laser riflessi e dalle scintille.
Gli accessori opzionali possono essere combinati tra loro o montati tutti in una volta, come sulla macchina per la lavorazione dei metalli con cabina rotante rotante Wattsan 1530 .
Progettato per il taglio di metalli particolarmente spessi. Dotato di serie di tavoli intercambiabili perché questo tipo di macchina per il taglio laser dei metalli comporta inizialmente un grande carico di lavoro. Caratteristiche della linea HARD:
- Adatto per il taglio di metalli fino a 80 mm di spessore;
- Dotato di sorgente laser IPG da 3000 a 20000 W;
- Velocità di traslazione fino a 140 m/min con accelerazione 2G;
- Il telaio tutto saldato ha una sezione di 15-18 mm;
- Il telaio della macchina è protetto da un rivestimento in grafite e ceramica e lastre di rame per riflettere e uniformare gli effetti termici;
- alette di rinforzo perimetrali all'interno del telaio, spessore 16 mm;
- Design dell'alloggiamento completamente chiuso con sistema di filtraggio dell'aria;
- Motori Mitsubishi da 1,3 kW e cambi Shimpo;
- Asse X e Y: guide HIWIN da 30 mm e cremagliere elicoidali Lean B2;
- Asse Z: binari guida HIWIN da 25 mm e vite a ricircolo di sfere da 25 mm;
- Portale in alluminio a sezione maggiorata;
- Viene fornito con la testa laser Precitec per impostazione predefinita;
- Dotata di due telecamere: per osservare il lavoro all'interno della macchina e per osservare le tavole intercambiabili;
- Armadio elettrico separato per un facile accesso.
Differenza tra taglio laser in fibra e metallo CO2
Cos'è un laser CO2 CNC e come funziona? 
Visto che stiamo scrivendo di taglio laser dei metalli, non possiamo non menzionare che alcune macchine a CO2 sono adatte anche a questo scopo. Ad esempio, il Wattsan NC-1612, che può tagliare anche materiali non metallici.
La potenza del tubo laser di questa macchina è di 130-150 W e la dimensione dell'area di lavoro: 1600x1200 mm. Questa macchina versatile taglia metalli fino a 1,5 mm di spessore e qualsiasi altro materiale standard per i laser CO2: compensato, impiallacciatura, MDF, legno, plastica, tessuti, pelle e pelliccia.
Maggiori informazioni sulla macchina per il taglio laser dei metalli Wattsan NC-1612 sul nostro sito web.
Conclusioni
Una macchina per il taglio laser dei metalli è lo strumento più produttivo per il taglio di lamiere e tubi. Il prezzo di qualsiasi laser cutter in metallo dipende dalla potenza dell'emettitore e da una serie di altri parametri.
Per prenotare un appuntamento per una consulenza o una dimostrazione online di macchine per il taglio laser dei metalli, contatta i responsabili Virmer: +3905861920021 , e-mail: info@virmer.com .
