Tecnologia del Laser a Fibra: Come Funzionano i Incisori Laser a Fibra

I incisori laser a fibra concentrano un fascio di luce attraverso un cavo in fibra ottica per creare marchi permanenti su metalli e alcune plastiche. Scopri tutto ciò che devi sapere sulla tecnologia e le macchine laser a fibra qui!

Cos'è un Incisore Laser a Fibra?

Gli incisori laser a fibra vengono utilizzati per creare marchi permanenti su metalli e alcune plastiche. Nel processo di incisione, un fascio di luce focalizzato viene inviato attraverso un cavo in fibra ottica e utilizzato per marchiare la superficie del materiale. La superficie assorbe il laser, si fonde e si decolora. Gli incisori laser a fibra sono anche chiamati macchine di marcatura laser a fibra. Vengono utilizzati ampiamente da artigiani e produttori per creare design personalizzati e articoli personalizzati e per marchiare parti di prodotto per identificazione e tracciamento.

Cosa fanno i marcatori a fibra?

I laser a fibra ottica sono macchine precise utilizzate per marcatura, pulizia e texturizzazione, tra le altre attività. Le macchine di marcatura laser a fibra sono utilizzate in tutti i settori, tra cui aerospaziale, dentale, medico, automobilistico, gioielleria, scientifico e sensori. Il cavo in fibra ottica flessibile consente una precisione estrema e velocità di lavoro elevate.

I produttori utilizzano spesso i marcatori laser a fibra per identificare i prodotti — come parti di auto o dispositivi medici — in modo che possano essere facilmente tracciati. Tuttavia, anche artigiani e piccole imprese utilizzano i marcatori laser a fibra per creare prodotti unici. Dai regali di nozze agli articoli promozionali, un incisore laser a fibra può essere utilizzato per realizzare articoli e opere d'arte personalizzati da una vasta gamma di materiali diversi.

Sebbene la tecnologia laser a fibra sia estremamente versatile, è importante differenziare tra un incisore laser a fibra e un cutter laser a fibra. I cutter laser a fibra sono molto più potenti degli incisori laser a fibra perché hanno una sorgente laser più intensa e focalizzata. Un incisore laser a fibra produce una lunghezza d'onda compresa tra 800 e 2.200 nm, mentre una macchina da taglio laser a fibra opera a una lunghezza d'onda compresa tra 9.000 e 11.000 nm. Sebbene sia possibile tagliare metallo con un marcatore laser a fibra, sarebbe necessaria una sorgente laser di circa 2.000 watt. Una macchina laser a fibra fai-da-te standard ha una potenza di 20-50 watt.

Come Funziona un Laser a Fibra? Cos'è la tecnologia laser a fibra?

Tutti i laser hanno tre componenti principali: una sorgente di energia, un mezzo laser e un risonatore ottico. La sorgente di energia, o sorgente di pompaggio, è dove un laser ottiene la sua energia. Il mezzo laser, chiamato anche mezzo di guadagno, determina la lunghezza d'onda del laser. Molti diversi mezzi laser possono essere utilizzati come base di un laser. Il risonatore ottico, o cavità ottica, riflette la luce, in modo che venga reimmessa nel sistema.

Un laser a fibra utilizza una sorgente laser a bassa manutenzione per generare un fascio laser che viaggia attraverso un cavo in fibra ottica "drogato" fino alla testa del fascio. Un cavo in fibra ottica drogato contiene ioni di elementi delle terre rare come l'itterbio. Tali elementi aumentano l'efficienza e le prestazioni della fibra. La testa del fascio contiene un espansore di fascio e una lente. Questa è la parte che effettivamente esegue la marcatura.

Le macchine di marcatura laser espongono i materiali a un fascio a bassa potenza. Questo non influisce sulle proprietà dei materiali, ma utilizza un processo chiamato colorazione laser sulla superficie per creare marcature ad alto contrasto. Utilizzando software come EzCad, i marcatori laser a fibra sono in grado di creare testi elaborati, immagini o modelli basati sui tuoi design.

Come Funzionano le Sorgenti Laser a Fibra

La sorgente di un fascio laser in una macchina laser a fibra è la sorgente di pompaggio. La sorgente di pompaggio è composta da diodi laser che convertono l'elettricità in luce. I diodi contengono due semiconduttori con cariche elettriche opposte. Quando queste cariche opposte si incontrano, rilasciano un elettrone libero che emette poi un fotone. Questi fotoni si accumulano mentre l'elettricità viaggia attraverso i diodi. I fotoni vengono quindi pompati nel cavo in fibra ottica drogato che genera il fascio laser.

Il Sistema di Guida Galvanometrica

Ci sono diversi metodi per dirigere il fascio laser una volta creato dalla sorgente laser. Mentre le macchine laser a piano utilizzano cinghie motorizzate per dirigere il fascio laser con specchi fissi, il sistema di guida galvanometrica utilizza specchi motorizzati ad alta velocità per dirigere il fascio attraverso le sue lenti. Poiché non ci sono cinghie e le uniche parti mobili sono gli specchi, il fascio laser può muoversi ad alta velocità in modo facilmente ripetibile. Con le macchine galvanometriche, puoi ottenere risultati di marcatura di alta qualità con tempi di ciclo brevi occupando meno spazio di produzione.

Lenti di Scansione F-theta per Laser a Fibra

Il fascio laser creato con un sistema di guida galvanometrica si muove in una o due dimensioni. Con una lente tradizionale, il punto focale del fascio cambia man mano che il fascio si allontana dall'asse ottico. Questo cambiamento nel punto focale può causare difetti nei tuoi progetti. Le lenti F-theta correggono questo problema focalizzando il fascio laser su un piano immagine senza distorsioni.

Le lenti F-theta sono spesso utilizzate in sistemi di scansione galvanometrica composti da due specchi. Un specchio controlla la deflessione del fascio in una direzione e l'altro controlla la direzione del fascio nella direzione perpendicolare. La lente F-theta quindi focalizza il laser precisamente sulla superficie piana.

Laser a Fibra vs. Laser CO2

I laser CO2 e i laser a fibra funzionano meglio su materiali di diverse spessori. La principale differenza tra i due è come creano e trasmettono i fasci laser. I laser CO2 funzionano utilizzando gas CO2 per dividere gli ioni delle particelle di luce. Queste particelle collidono tra loro, dividendosi ulteriormente. Un paio di lenti riflettono e rifocalizzano la luce attraverso un "sistema di consegna del fascio" fino alla testa di taglio. Quando la luce raggiunge la testa di taglio, viene rifocalizzata ed emessa per marcare o tagliare. La luce emessa da un laser CO2 ha una lunghezza d'onda più lunga rispetto alla luce emessa da un laser a fibra.

I laser CO2 sono in uso da oltre 30 anni, ma i laser a fibra stanno rapidamente recuperando in frequenza d'uso. Un vantaggio dei laser a fibra rispetto ai laser CO2 è il loro costo. I laser a fibra sono più efficienti e costano meno da gestire. Sono anche più facili da mantenere, rendendoli un'opzione attraente per piccole imprese e artigiani. I laser CO2 funzionano meglio su materiali più spessi. I laser a fibra, d'altra parte, hanno un chiaro vantaggio su materiali più sottili e funzionano molto più velocemente.

È un Laser a Fibra Meglio di un Laser CO2?

I laser a fibra funzionano meglio dei laser CO2 in determinate attività. Producono un fascio laser più concentrato, quindi sono ottimi per lavori che richiedono marcature precise e ad alto contrasto. I laser a fibra sono molto più veloci dei laser CO2 e causano meno danni al materiale circostante perché influenzano solo lo strato superficiale. Occupano anche meno spazio.

I laser CO2, d'altra parte, possono essere utilizzati su una varietà più ampia di materiali, tra cui vetro, plastica, pelle, legno e pietra, tra gli altri. I laser CO2 funzionano meglio su materiali più spessi. Tuttavia, è necessario prestare attenzione quando si utilizzano laser CO2 su metalli altamente riflettenti, poiché il laser potrebbe essere riflesso di nuovo nella macchina, danneggiandola.

In definitiva, la scelta tra un laser a fibra e un laser CO2 dipenderà da diversi fattori, tra cui:

• Il tipo di materiale che stai incidendo
• Lo spessore del materiale che stai tagliando
• Il volume di marcatura che farai

Se prevedi di lavorare principalmente con metalli, plastiche dure o pietra, una macchina laser a fibra potrebbe essere una scelta migliore. Se prevedi di lavorare con legno o altri materiali morbidi o porosi, un laser CO2 sarà la tua migliore opzione. Potresti anche voler scegliere una macchina di marcatura laser a fibra se prevedi di fare molte marcature, se hai bisogno di farlo rapidamente o se desideri un incisore laser a bassa manutenzione.

Quali Materiali Può Incidere o Marchiare un Laser a Fibra?

I laser a fibra possono incidere o marchiare una varietà di materiali diversi, ma non funzionano su tutti i materiali. Se desideri incidere metallo con modelli grafici complicati, numeri di serie o codici a barre, i laser a fibra sono un'ottima opzione. Sono anche una scelta eccellente per l'incisione di gioielli e altri progetti per hobby. A differenza dei laser CO2, non è necessario utilizzare una soluzione di legame quando si utilizza un marcatore laser a fibra su metallo. I laser a fibra funzionano meglio su materiali duri e fragili, come metallo, pietra e plastiche dure.

Materiali che puoi incidere o marchiare con i laser a fibra includono:

• Acrilico
• Plastiche dure
• Mattone
• Granito
• Marmo
• Piastrelle
• Alluminio
• Oro
• Argento
• Acciaio Inossidabile
• Ottone
• Titanio
• Tungsteno

I laser a fibra funzionano bene su materiali PVC (cloruro di polivinile). Tuttavia, alcuni acrilici PVC possono creare fumi tossici quando vengono laserizzati. Il PVC è un polimero che contiene cloruro. Riscaldando il PVC, si rompe, causando il rilascio di acido cloridrico, un gas tossico. Se stai utilizzando un laser a fibra su PVC, dovrai assicurarti di utilizzare un sistema di estrazione dei fumi affidabile in grado di gestire il gas tossico.

Un'altra considerazione quando si utilizza il PVC con un laser a fibra ottica è la declorurazione, un processo di decomposizione che si verifica quando il PVC viene riscaldato. Quando il cloro viene rilasciato, causa ingiallimento attorno all'area che è stata marchiata con il laser a fibra.

Può un Laser a Fibra Incidere il Legno?

Le macchine di marcatura laser a fibra non possono incidere il legno. I laser a fibra hanno una lunghezza d'onda più corta rispetto ad altri tipi di laser, il che consente al laser a fibra di penetrare nel legno. Questo provoca un accumulo di calore e alla fine farà prendere fuoco al legno. Questo è estremamente pericoloso, specialmente perché il legno può alimentare un incendio.

Inoltre, gli incisori laser a fibra non forniscono risultati ottimali sul legno. L'alta intensità di un fascio laser a fibra rende difficile controllare la sua assorbimento nei materiali porosi. Poiché il tasso di assorbimento non può essere controllato, i segni prodotti da un laser a fibra sul legno sono imprevedibili. Anche se il tuo legno non prende fuoco, l'incisione potrebbe essere bruciata in alcune aree e appena visibile in altre. Non sarai in grado di ottenere risultati precisi e ripetibili, che è il motivo principale per cui la maggior parte delle persone è interessata a un laser a fibra in primo luogo.

Può un Laser a Fibra Tagliare il Vetro?

I laser a fibra non possono essere utilizzati per tagliare il vetro, principalmente a causa della lunghezza d'onda del fascio laser che producono. I laser a fibra funzionano causando a uno strato del materiale che stanno marchiando di assorbire la luce e fondere. Il vetro assorbe molto poca luce nello spettro visibile, quindi non è compatibile con i marcatori laser a fibra.

Quanto Costa una Macchina di Marcatura Laser a Fibra?

I prezzi delle macchine di marcatura laser a fibra variano notevolmente a seconda della fonte. Molti sistemi di alta gamma costano decine di migliaia di dollari. Anche se è possibile acquistare macchine laser a fibra economiche, spesso sono di scarsa qualità e non funzioneranno bene o non dureranno a lungo. È difficile trovare una macchina di alta qualità a un prezzo accessibile.

Sebbene i grandi produttori possano giustificare la spesa di una grande quantità di denaro per macchine costose, piccole imprese, artigiani e hobbisti di solito non possono permettersi di spendere 30.000 dollari o più per un laser a fibra ottica. OMTech ha notato questa lacuna nel mercato e ha progettato macchine destinate a fornirti i migliori incisori laser di qualità a prezzi ragionevoli.

Dove Acquistare una Macchina di Marcatura Laser a Fibra

OMTech è un marchio autonomo che offre macchine di incisione laser di qualità a prezzi accessibili. Prima di avviare il marchio, i fondatori di OMTech avevano oltre dieci anni di esperienza nel settore dell'incisione laser. Ora hanno macchine laser per ogni esigenza. Che tu sia un hobbista che ha bisogno di un incisore da scrivania o una piccola impresa che ha bisogno di un dispositivo più potente, OMTech Laser ha la migliore soluzione per te.

OMTech costruisce incisori laser per funzionare in modo intuitivo, quindi non hai bisogno di una laurea in ingegneria per usarne uno. Puoi accedere a capacità laser avanzate con la semplice pressione di un pulsante. Comprendono che gli incisori laser sono un investimento, quindi offrono anche opzioni di finanziamento per i clienti. Gli artigiani fai-da-te e le piccole imprese possono ora approfittare di termini di pagamento flessibili per acquistare un incisore laser di qualità.

Hanno costruito una comunità online di hobbisti, artigiani e aziende che condividono conoscenze laser e risolvono problemi insieme. Offrono anche un supporto clienti di alta qualità in modo da poter ottenere il massimo dalla tua macchina laser. Contatta OMTech oggi per vedere come possono aiutarti a iniziare il tuo viaggio laser.