TAGLIO LASER

Scopri come funzionano le macchine taglio laser

Le macchine taglio laser sono ottimi strumenti che offrono la possibilità di creare molte cose diverse. Da semplici scatole per incidere grafiche dettagliate in legno o costruire complessi oggetti tridimensionali.

In questa guida per principianti, spiegherò le basi di come funziona un laser cutter, ti mostrerò alcuni esempi di cose che possono essere fatte con un laser e come creare disegni per il taglio o l’incisione laser. Imparerai anche quale materiale può essere utilizzato e come accedere a un laser cutter.

CHE COS'E' UNA MACCHINA TAGLIO LASER?

Una macchina taglio laser co2 è una macchina controllata da computer (CNC) che utilizza un raggio laser per tagliare o incidere con precisione il materiale. Un laser è fondamentalmente solo una luce altamente focalizzata, altamente amplificata. Il raggio laser fa bruciare, fondere o vaporizzare localmente il materiale. Il tipo di materiale che un laser può tagliare dipende dal tipo di laser e dalla potenza specifica della macchina.

Il termine “Laser” è l’acronimo di ““Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation”. La tecnologia laser è stata sviluppata negli anni ’60.

Esistono diversi tipi di macchine taglio laser.

Questa guida si concentrerà in particolare sui laser a gas e sui laser a CO2, poiché questo tipo è più comunemente usato da hobbisti e piccole e medie imprese. Altri tipi sono ad esempio i laser a fibra o di cristallo che sono principalmente utilizzati per applicazioni industriali.

Le macchine taglio laser CO2 sono in grado di tagliare e incidere un’ampia gamma di materiali non metallici come legno, carta, acrilico, tessuti e pelle.

La macchina taglio laser è lo strumento da sogno di ogni maker. Sia che tu voglia incidere grafica dettagliata, tagliare intricati motivi o fabbricare oggetti 3D complessi, questo strumento renderà la tua vita molto più semplice.

Con questo tutorial, imparerai le basi del taglio personalizzato e dell’incisione a motivi con grafica 2D. Imparerai anche come trasformare i progetti CAD in oggetti 3D in Fusion 360, un fantastico (e gratuito) programma di modellazione 3D. Che tu abbia accesso a un cutter laser o meno, questa lezione ti insegnerà tutto ciò che devi sapere per creare le tue creazioni ad alta tecnologia.

SERIE DA BANCO ENTRY LEVEL

Sono macchine economiche per incisione e taglio laser ad alta risoluzione e velocità. Indicate per piccole produzioni e per esigenze di finiture di qualità. La macchine da banco entry level sono l’ideale per chi si affaccia per la prima volta alla tecnologia laser. Al contempo, proprio per l’alta precisione di lavorazione, è in grado di soddisfare anche i più esperti.

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SERIE PROFESSIONAL

Sono macchine taglio laser professionali per artigiani e imprese. Hanno un sistema di raffreddamento industriale che permette alla macchina di lavorare senza fermarsi, sistema di autofocus, piano motorizzato up and down, collegamenti wifi e alta velocità di produzione e ottima qualità. La sorgente permette il taglio di materiali fino a 20mm di spessore.

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COME FUNZIONA UNA MACCHINA TAGLIO LASER?

In una macchina per taglio laser CO2, il raggio laser viene creato in un tubo riempito di gas CO2. Successivamente, con l’aiuto di specchi e lenti, il raggio laser viene diretto sulla testa del laser e focalizzato sulla superficie del materiale. I motori a controllo elettronico spostano la testa del laser per tagliare o incidere la forma desiderata nel materiale del pezzo. La forma è definita da un file di input che può essere un vettore o un’immagine raster.

Quando il laser colpisce il materiale, una superficie molto piccola viene riscaldata in un periodo estremamente breve, causando la fusione, la combustione o la vaporizzazione del materiale.

La messa a fuoco è fondamentale per ottenere un taglio preciso. Se l’ugello laser è troppo lontano o troppo vicino al materiale, il raggio sarà più largo di quanto deve essere. Questo fa sì che il kerf sia più largo di .002 “(.05mm) e farà sì che le parti interbloccate siano troppo larghe per adattarsi correttamente.

La messa a fuoco influisce anche sulla potenza del raggio. Pensa a una lente d’ingrandimento al sole: se la sposti troppo vicino alla superficie, non è abbastanza calda da bruciare. Se lo sposti troppo, ottieni lo stesso problema.

Le nostre macchine montano tutte un sistema di autofocus. E si calibreranno automaticamente sul materiale scelto.

COSA PUOI FARE CON UNA MACCHINA TAGLIO LASER?

TAGLIARE

Quando il raggio laser attraversa completamente il materiale del pezzo, crea un taglio. Un taglio laser è generalmente molto preciso e pulito. L’aspetto dei bordi tagliati dipende dal materiale. Ad esempio, i bordi del legno tagliato sono tipici di un marrone più scuro rispetto al legno originale. I bordi dell’acrilico non cambiano colore e hanno una bella finitura lucida dopo il taglio laser.

INCIDERE

Si chiama incisione quando il raggio laser rimuove parti del materiale superiore ma non taglia completamente il materiale.

MARCATURA

La marcatura avviene quando il laser non rimuove il materiale ma, ad esempio, cambia il colore del materiale. Con le laser cutter la marcatura viene utilizzata principalmente quando si lavora con metalli.
Una soluzione di marcatura (ad esempio CerMark o Enduramark) viene applicata sulla superficie del pezzo. Dopo l’essiccazione della soluzione di marcatura viene eseguita un’incisione. Il calore del laser lega la soluzione al metallo, creando un segno permanente.

I VANTAGGI DEL TAGLIO LASER

Se la produzione rapida della linea di prodotti della tua azienda è importante, il taglio laser può essere un’ottima soluzione. Considerando che i metodi di produzione tradizionali non sono molto efficienti quando si tratta di separare o tagliare con precisione una specifica area di legno – il che può portare a schegge o un profilo superficiale scomodo – un sistema laser per il taglio è d’altro canto molto efficace ma, soprattutto, molto preciso . Il taglio laser è facile, preciso, consente di risparmiare materiale grazie alla sua precisione e può tagliare un’ampia gamma di parti, spessori e materiali diversi.

NESSUNA LAVORAZIONE SUCCESSIVA

Il laser è un processo di divisione che nella maggior parte dei casi esclude la necessità di eseguire lavorazioni successive. Per esempio nel taglio del plexiglass è in grado di ridurre i tempi di lavorazione fino al 70%.

E’ in grado di sigillare i bordi dei tessuti come materiali sintetici o tappeti, evitando in tal modo che inizino a disfarsi. A seconda del tipo di materiale lavorato, il laser rende superfluo trattamenti successivi come la saldatura meccanica, la sabbiatura o la lucidatura.

E’ una tecnologia che fa risparmiare tempo e denaro.

MOLTEPLICI MATERIALI

Nessun’altra tecnologia consente di tagliare così tanti tipi di materiali organici ed inorganici diversi.

ELEVATA PRECISIONE

Il kerf risultante è a malapena più grande dello stesso raggio laser. Questo permette di tagliare geometrie di qualsiasi forma con una precisione decimale.

Inoltre, su richiesta del cliente possiamo montare la telecamera CCD che è in grado di leggere i crocini di registro e regolare automaticamente il percorso di taglio anche in caso di disallineamento, rotazione o distorsione del modello originale.

NESSUN UTENSILE DA CAMBIARE

Le macchine taglio laser non sono soggette a usura e non necessitano di manutenzione; ad esempio con il laser non ci sono teste degli attrezzi che diventano lisce.

Costi di esercizio ridotti e alta produttività.

QUALI MATERIALI POSSO UTILIZZARE CON UNA MACCHINA TAGLIO LASER?

A seconda della potenza e delle altre specifiche della macchina in uso, lo spessore massimo del materiale che può essere tagliato varierà. La potenza dei laser cutter è misurata in Watt. I livelli di potenza tipici variano tra 30 Watt e 120 Watt. I laser con maggiore potenza sono utilizzati principalmente nelle applicazioni industriali.

Materiale	Taglio	Incisione	Commento
Legno	x	x
Compensato	x	x	Utilizza compensati con incollaggio ureico e non fenolico.
MDF	x	x
Sughero	x	x
Cartoncino	x	x
Carta	x	x
Pelle e cuoio	x	x	Utilizzare conciato al vegetale per i migliori risultati
Feltro	x	x
Cotone	x	x
Acrilico (Plexiglas)	x	x
Delrin (POM)	x	x
Polietilene ad alta densità(HDPE)	(x)	(x)	I bordi si sciolgono male. Guarda da vicino – prende facilmente fuoco.
Polipropilene (PP)	x	x	Qualcuno può sciogliersi sui bordi
Granito		x
Marmo		x
Pietra		x
Piastrelle di pietra		x
Ceramica, Porcellana		x
Vetro		x
Acciaio inossidabile		(x)	Può essere marcato
Alluminio		(x)	Può essere marcato

QUALI MATERIALI NON POSSO UTILIZZARE?

Esistono materiali che non devono mai essere elaborati con un laser perché ciò comporterebbe la creazione di gas o polvere tossici che possono anche danneggiare la macchina.

Questi materiali includono (ma non sono limitati a):

Pelle e finta pelle che contiene cromo (VI)
Fibre di carbonio (carbonio)
Polivinilcloruro (PVC)
Polivinilbutirrale (PVB)
Politetrafluoroetileni (PTFE / Teflon)
Ossido di berillio
Qualsiasi materiale contenente alogeni (fluoro, cloro, bromo, iodio e astato), resine epossidiche o fenoliche

QUALI FILES POSSO UTILIZZARE?

Le nostre macchine taglio laser funzionano in modo molto simile alla tua stampante a getto d’inchiostro di tutti i giorni. La taglierina laser viene fornita con driver specifici che convertono un’immagine da un computer in un formato leggibile dalla macchina laser.

Quando si lavora con i laser cutter è importante conoscere la differenza tra immagini vettoriali e immagini raster. Entrambi i tipi di file di immagine possono essere elaborati, ma le immagini raster possono essere utilizzate solo per l’incisione e non per il taglio.

Un’immagine vettoriale memorizza tutte le linee e i colori come formule matematiche. Le immagini raster sono basate su pixel. Ciò significa che l’immagine è composta da molti piccoli quadrati. Le immagini vettoriali possono essere ridimensionate senza alcuna perdita di qualità, mentre le immagini raster inizieranno a “pixelare” a un certo ingrandimento.

Tipi di file vettoriali: SVG, EPS, PDF, DXF, DWG, CDR (CorelDRAW), AI (Adobe Illustrator)

Tipi di file raster: JPG, PNG, GIF

Puoi utilizzare il software che preferisci purché esporti il file in un formato adatto. Di seguito sono riportati alcuni esempi di software di progettazione grafica.

2D Design:

Inkscape (gratis, open source)
QCAD (gratis, open source)
CorelDRAW
Adobe Illustrator
AutoCAD

3D Design:

Autodesk Fusion 360
Blender (gratuito open source )
Sketchup
Tinkercad (gratis)
Solidworks
Onshape

IMPOSTAZIONI PRELIMINARI

La prima cosa da considerare è la dimensione del materiale / la dimensione massima che il letto laser può ospitare. Questo definisce la dimensione massima del tuo design. In generale, è una buona idea impostare l’area di lavoro su queste dimensioni.

La modalità colore deve essere impostata su RGB. Colori diversi vengono generalmente utilizzati per specificare processi diversi. Ad esempio, il blu potrebbe essere utilizzato per tutte le parti che verranno tagliate e il nero verrà utilizzato per l’incisione. Questi sono i colori che usiamo per le nostre lavorazioni. Se vuoi puoi inviarci un file e saremo felici di inviarti il prima possibile un preventivo dettagliato.

TAGLIO LASER

Solo la grafica vettoriale con lo spessore della linea più piccolo possibile (dipende dal software in uso) verrà tagliata dal laser. Tutte le altre grafiche, come forme solide o linee più spesse, non verranno tagliate.

Quando ritagli il testo o altre forme complesse, devi considerare che le parti centrali non collegate – come l’interno di una “O” – cadranno. A seconda del design desiderato, potresti voler evitare questo. Per il testo, ad esempio, è possibile utilizzare un carattere stencil in cui tutte le parti interne delle lettere sono collegate alle parti esterne.

INCISIONE LASER

Quando si incide con un laser, si può distinguere tra incisione vettoriale e incisione raster. L’incisione vettoriale è fondamentalmente la stessa del taglio con l’unica differenza che per l’incisione la potenza è inferiore in modo che il laser rimuova solo parti del materiale e non tagli.

Per l’incisione raster, il file di input può essere un file vettoriale o un’immagine raster. Durante l’incisione raster, l’immagine viene incisa linea per linea, pixel per pixel. Il processo è simile al modo in cui una stampante a getto d’inchiostro applica l’inchiostro, ma invece dell’inchiostro viene applicato, il materiale viene rimosso dal raggio laser.

L’incisione funziona per forme semplici e per immagini complesse. Le foto devono essere trasformate in immagini in scala di grigi per essere incise.

UTILIZZARE UNA MACCHINA TAGLIO LASER

Una volta che hai pronto il tuo design, è il momento del passaggio finale: il taglio laser.

Le nostre macchine molto potenti. Puoi creare grandi cose con loro, ma sono anche potenzialmente pericolose, quindi prima di tutto un avvertimento.
Prima di utilizzare un laser cutter, assicurati sempre di leggere e comprendere tutte le istruzioni di sicurezza che ne derivano. Inoltre, tieni presente che la lunghezza d’onda di un laser a CO2 si trova nella parte a infrarossi dello spettro luminoso, quindi è invisibile all’occhio umano. Il punto rosso che vedi con molte macchine sulla superficie del materiale è solo un ausilio per il posizionamento e non il raggio laser che effettivamente esegue il taglio. Quindi fate sempre attenzione, non sono giocattoli e non lasciate mai la macchina lavorare da sola. La macchina mentre è in funzione deve essere sempre controllata dall’operatore.

IMPOSTARE I GIUSTI SETTAGGI PER IL MATERIALE SCELTO

Le tre impostazioni più importanti di un laser cutter sono potenza, velocità e distanza di messa a fuoco.

Potenza: definisce la potenza di uscita del laser. In genere può essere impostato da 0 a 100% (potenza massima). L’alta potenza viene utilizzata per il taglio di materiali spessi e una potenza inferiore per l’incisione e il taglio di materiali sottili come la carta.

Velocità: determina la velocità di movimento della testa del laser. Per l’incisione e il taglio di materiale sottile, la velocità è generalmente impostata (vicino) al massimo.

Messa a fuoco: Come precedentemente spiegato, all’interno della testa del laser è presente una lente di messa a fuoco. Il punto AF (dove il raggio laser è più sottile) dovrebbe essere sulla superficie del materiale o leggermente al di sotto, per la maggior parte delle applicazioni. Per garantire ciò, il materiale deve trovarsi ad una certa distanza dall’obiettivo. La distanza esatta dipende dal tipo di obiettivo di messa a fuoco utilizzato.

Tutte le nostre macchine hanno un piano motorizzato che può essere spostato su e giù per impostare la distanza di messa a fuoco. Schiacciando Autofocus sul display a bordo macchina potrete impostare facilmente il pezzo da tagliare.

In alternativa, la posizione della superficie del materiale a deve essere regolata manualmente.

Pulire la lente focale con alcool. Inumidire un batuffolo di cotone con alcool e strofinare leggermente la lente della macchina laser. Questo può essere fatto mentre l’obiettivo è ancora nella macchina.
La pulizia della macchina è fondamentale per un taglio pulito e di ottima qualità.

FINALMENTE SI TAGLIA!

Se hai letto fino a qui (sono felice di non averti annoiato troppo) dovresti essere pronto a fare i tuoi primi tagli. Possono essere necessari alcuni tentativi per trovare le impostazioni ideali per il tuo materiale.
Modificare sempre solo un parametro in un processo di test. Ad esempio, inizia con la potenza testando valori diversi con incrementi del 5-10%. Quando sei soddisfatto dei risultati, non dimenticare di annotare le tue impostazioni per riferimento futuro. Puoi salvarli direttamente sul software così da ritrovare facilmente le impostazione e velocizzare le future lavorazioni.

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COSA PUOI FARE CON UNA MACCHINA TAGLIO LASER?

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QUALI MATERIALI POSSO UTILIZZARE CON UNA MACCHINA TAGLIO LASER?

QUALI MATERIALI NON POSSO UTILIZZARE?

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