Taglio dei metalli mediante laser

Rubrica: Taglio dei metalli
Titolo o argomento: Taglio dei metalli mediante il laser
Per tagli precisi (apparecchiature ad anidride carbonica)

Per tagli precisi si utilizzano molto frequentemente le apparecchiature laser le quali sfruttano un gas per espellere il materiale fuso dalla zona di taglio. Tali apparecchiature hanno potenze che partono da 0,3 kW e riescono a concentrare, nel punto di focalizzazione del laser, potenze di 1MW/cm^2 in grado di portare rapidamente alla fusione superficiale qualsiasi tipo di metallo. Si tratta di un processo di taglio di tipo termico in quanto viene ottenuto grazie alle elevatissime temperature raggiunte nella zona da lavorare: il materiale viene letteralmente vaporizzato.

Particolare attenzione deve essere posta alle “temperature” raggiunte dalle quali dipende la buona finitura del taglio, nonché alla “stabilità” del fascio laser la quale con minime oscillazioni determina  una riduzione della qualità del taglio. Ovviamente maggiore sarà la potenza del fascio laser e maggiore sarà lo spessore di metallo che è possibile tagliare.

Per tagli ultraprecisi (apparecchiature YAG)

Utilizzato raramente solo per tagli estremamente precisi su pezzi di piccole dimensioni e con geometrie piuttosto complicate.

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Taglio al plasma

Rubrica: Taglio dei metalli
Titolo o argomento: Taglio al plasma

L’utilizzo del Plasma, specie negli utlimi anni, è stata particolramente dedicata al taglio dei metalli di grosso spessore.

Il Plasma allo stato puro si trova ad una temperatura estremamente alta: alcuni milioni di gradi. Quello prodotto artificialmente per le applicazioni di taglio ha una temperatura notevolmente più bassa: circa 10.000°C-30.000°C.

Il taglio dei metalli con il Plasma può avvenire con macchinari automatici (macchine a controllo numerico) o manualmente attraverso una torcia.

La torcia che produce il Plasma consiste in una sorta di cilindro (con più cavità) al centro del quale vi è un elettrodo negativo che fa scoccare un arco elettrico tra l’elettrodo stesso e il pezzo da tagliare (o eventualmente da saldare, come vedremo in seguito). Intorno all’elettrodo vi sono diversi canali nei quali passa:

  • il gas inerte utile a produrre il plasma (nella cavità centrale della torcia).

  • un gas per la concentrazione del getto di plasma (nella cavità intermedia).

  • gas protettivo (nella cavità più esterna).

  • il liquido refrigerante, utile ad abbassare la temperatura dell’elettrodo e la temperatura dell’estremità della torcia, passa in appositi canali posti nelle zone a temperatura più elevata.

Il gas inerte fuoriesce da un anello di rame con ugello calibrato. Sarà subito dopo questo punto che inizierà a formarsi il Plasma. Il taglio avviene per fusione del materiale e non per combustione come nell’ossitaglio (che vedremo in seguito). Maggiori dettagli tecnici nel video in basso e nel prossimo articolo.

Note: lo stato del plasma è definito il quarto stato della materia, in quanto non è né uno stato solido, né liquido, né gassoso, ma è uno stato particolare che si trova in atmosfera durante le scariche elettriche. Si ipotizza che le stelle siano composte di plasma; ovvero gran parte dell’universo.