Posted By admin
Marcare al laser: la tecnologia a fibra

Quanto sono differenti i capannoni delle fabbriche d’ogni tipo, oggi, confronto anche soltanto a trent’anni fa! La diffusione massiccia dell’automazione ha portato dappertutto grandi volumi dei più svariati generi di macchinari, e fra questi spiccano oggi, sia per le marcature che per le incisioni, quelle apparecchiature laser che ormai non possiamo certo più denominare come novità. Lavorazioni di ogni tipo, su una grandissima serie di materiali e in molti ambiti operativi e d’applicazione, si giovano infatti della velocità e dell’efficienza tipiche di questa tecnologia; nondimeno, per fortuna, a tanto ampia diffusione non si è accompagnata la stagnazione che si è verificata in altri settori, e al contrario vi è una massiccia proliferazione di ricerche e sviluppo di nuove tecnologie nel settore, fra cui recentemente i laser a fibra hanno visto significativa diffusione.

A voler però essere sospettosi, e a dirla tutta anche un po’ troppo scrupolosi, si potrebbe far derivare da questa situazione una istanza poco simpatica. Dietro a tutte queste ricerche e continue migliorie di una tecnologia, come quella laser classica basata sulle lampade e sui diodi, che è ormai uno standard completamente riconosciuto, non ci sarà un qualche fallo di funzionamento nascosto e caratteristico di tali macchinari? Per caso, malgrado i decenni di intensa applicazione nell’industria, non è mai stato rilevato un grave problema strutturale o d’efficienza di questo genere di strumenti che può inficiarne i risultati? Su questo è possibile fornire, fortunatamente, una risposta completa, decisa e esauriente: nel modo più assoluto, no. Al contrario, gli ottimi risultati operativi delle aziende che hanno integrato e integrano i laser tradizionali nella propria produzione dimostrano la bontà del prodotto. Rimane però vero, questo sì, che i laser a fibra presentano dei vantaggi significativi e decisamente unici.

Per cogliere perciò quale sia la logica per la quale si sia giunti alla volontà di ricercare nuove tipologie di tecnologia laser e svilupparle per l’uso industriale, come appunto è stato il caso del laser a fibra, dobbiamo andare a studiare quelle particolarità e peculiarità di tali nuove tecnologie.

È dal settore delle telecomunicazioni, anziché da quello manufatturiero, che ha origine lo strumento tecnico che è alla base dell’intera progettazione dei laser in fibra: in tale ambito, infatti, viene spesso utilizzata la tecnica del giunto in fibra, che nei laser di nuova visione ha il ruolo di connettere e rendere solidali gli altri componenti del macchinario (ossia i diodi laser di pompa, la fibra attiva, e i combinatori in fibra). È evidente la diversità con i tradizionali laser YAG, nei quali questi stessi componenti sono invece separati, e unicamente al momento dell’assemblaggio vengono allineati perfettamente e saldati alla loro base. Questa procedura infatti ha un difetto: per preciso che sia l’allineamento iniziale, il calore a cui la base viene abitualmente sottoposta durante l’esercizio porterà inevitabilmente a delle deformazioni per espansione termica, le quali comprometteranno in modo irreversibile l’allineamento – e quindi l’efficienza – dell’intero laser. Rischio che invece, come abbiamo appena descritto, non esiste neanche remotamente nei laser in fibra, dove tutte le componenti sono invece solidali.

È già cosa nota come i sistemi laser, in generale, siano caratterizzati fra tanti altri vantaggi da un costo di conservazione quasi trascurabile; in quelli in fibra, per i motivi esposti, questo costo diventa praticamente nullo, un ulteriore beneficio che va ad allinearsi all’elevata compattezza e alla straordinaria efficienza elettro-ottica, misurata intorno al 30% a consumi di poche centinaia di watt. La combinazione di tutti questi tratti distintivi chiude il profilo dei laser in fibra con la caratteristica che li rende un investimento che, nella pratica, si paga da sé: la loro possibilità di lavorare a pieno regime per durate superiori alle trentamila ore.