Taglio laser o taglio al plasma: quale scegliere?

La carpenteria metallica utilizza diverse tecniche di taglio per la lavorazione di lamiere, profilati e tubi. Con molte probabilità, fra qualche anno, i tradizionali metodi per abrasione, come la punzonatura ed il getto d’acqua, potrebbero essere rimpiazzati dai moderni tagli di tipo termico come il laser ed il plasma. Questi ultimi, pur essendo utilizzati in applicativi differenti, garantiscono risultati di estrema precisione in tempi minimi. Ma quali sono le caratteristiche dell’uno e dell’altro e quale scegliere?

Tecniche tradizionali: la punzonatura e il taglio a getto d’acqua

Nell’ambito della carpenteria metallica per punzonatura si intende una tecnica utile per tagliare o forare materiali di diverso spessore, dando loro delle forme mediante uno stampo, un punzone e una pressa.

Le sue origini sono molto antiche. Venne impiegata per la prima volta nel XIV secolo nell’arte pittorica e solo successivamente utilizzata per forgiare le monete, imprimere decorazioni sui metalli, per le dentellature dei francobolli e la doratura dei suppellettili.

Le macchine moderne a controllo numerico consentono di ottenere lavorazioni di sagomatura e di taglio molto complesse in tempi ridotti e in totale sicurezza. Fino agli anni Ottanta le punzonatrici erano gli unici strumenti in grado di tagliare lastre di metallo dallo spessore superiore a 2-3 mm.

Il taglio a getto d’acqua, invece, è una tecnica particolare che utilizza l’acqua ad un’elevatissima pressione (fino a 7000 bar) per tagliare con precisione diversi tipi di materiali tra cui: ottone, rame, alluminio, vetro, acciaio inox, ceramica, marmo, titanio, ma anche gomma, plastica, legno, fibra di carbonio, cuoio, materiale espanso, sughero, pelle con spessori fino a 35 mm.

Il macchinario a tre assi consente di ottenere tagli in 2D di qualsiasi forma, mentre i robot dotati di cinque o più assi sono ideali per ottenere degli smussi con conicità variabile. La qualità dei bordi viene identificata con numeri da 1 a 5, dove i primi indicano una finitura molto grezza.

Il taglio a getto d’acqua non altera la composizione chimica del materiale per cui non lo danneggia come invece potrebbe accadere con altre tecniche più moderne. Il taglio a freddo non sottopone il materiale a sollecitazioni meccaniche.

Gli svantaggi più significativi del taglio a getto d’acqua sono la facile otturazione dell’ugello, l’elevata rumorosità e la difficoltà nel realizzare lavorazioni tridimensionali più complesse, tale metodologia è ancora attuale ma con il tempo potrebbe essere soppiantata dai moderni tagli al plasma e al laser.

Taglio al plasma: caratteristiche

Ne abbiamo ampiamente accennato nei paragrafi precedenti. Ma cos’è e in cosa consiste?

Il taglio al plasma trova le sue origini nella saldatura a getto di plasma, inventata nel 1955 da Robert Gage. La macchina effettua il taglio con un sistema a fusione termica che sfrutta il calore e l’energia per garantire la massima definizione e precisione su spessori superiori ai 5 mm, rivelandosi assolutamente imbattibile sui 35 mm nonché sui 130 mm dell’inox, superando di gran lunga il laser nel taglio dei fogli metallici curvi oppure angolati.

La fenditura dei metalli avviene mediante l’utilizzo di una torcia che, ad una temperatura elevatissima e tramite un elettrodo, ionizza il getto di gas (composto da idrogeno e azoto) trasformandolo in plasma concentrato, in grado di interrompere la continuità molecolare dei metalli e di garantire anche bordi ben ripuliti.

Questo tipo di taglio è ideale per la perforazione e la lavorazione di lastre di metalli conduttori come l’alluminio, l’acciaio inossidabile, gli acciai dolci, il rame oppure l’ottone. È un’ottima opzione per i tagli bisellati nonché per i materiali verniciati, a rete oppure ossidati.

Pur garantendo una fenditura di qualità elevata, il plasma non è tuttavia eccellente come il laser; si rivela utile in quelle circostanze in cui si intende risparmiare sui costi e una piccola imperfezione può essere considerata marginale.

Taglio al laser: caratteristiche

Il taglio al laser è molto più preciso rispetto a quello al plasma, poiché sfrutta una tecnologia ad emissione di fotoni concentrati in un raggio rettilineo. Il fascio di luce monocromatico proietta la sua potenza sulla superficie fino a far fondere e talvolta anche a far evaporare il materiale.

Il taglio al laser agisce su una superficie limitata, contenendo l’impatto termico, per cui può essere impiegato per fenditure e perforazioni su svariate tipologie di materiali metallici, tra cui i semi-lavorati e i rivestiti, ma anche i non metalli come la plastica, il PVC, il vetro o la ceramica.

Il laser è un’opzione molto versatile, da valutare in caso di lavorazioni impegnative che non ammettono alcun tipo di errore o imperfezione. Tuttavia, i costi operativi sono superiori rispetto alla lavorazione al plasma.

Vantaggi e svantaggi del taglio al plasma e al laser

Il taglio al plasma e quello al laser sono attualmente le tecniche più utilizzate nel settore della carpenteria sia pesante che leggera. Entrambe garantiscono estrema precisione ma con qualche piccola differenza. Ecco i pro e i contro:

– il taglio al plasma risulta particolarmente vantaggioso nella lavorazione di lastre d’acciaio industriale con spessore superiore in cui le micro-imperfezioni possono essere anche trascurate. In tal senso, i costi operativi risultano molto contenuti, inferiori rispetto ad altre tecniche di taglio. Il livello di precisione dipende strettamente dalla preparazione e dall’abilità dell’operatore e dalla tipologia di macchinario impiegato. La manutenzione delle macchine può essere effettuata da una buona squadra di manutentori qualificati, consentendo così di risparmiare sui costi e sui tempi della revisione.

– Il taglio al laser, invece, viene impiegato per materiali di spessore medio-piccolo che richiedono lavorazioni di precisione senza imperfezioni oppure bave sulle bordature, ma anche per la fenditura di tessuti e pellami: garantisce un risultato eccellente e non richiede lavorazioni successive come sabbiatura, lucidatura oppure saldatura meccanica. Esistono diversi macchinari al laser, tra cui quelli con funzionamento a diodo (per tagliare il rame e l’ottone), in 2d e 3d. I costi operativi sono abbastanza alti, per cui è preferibile richiederne l’uso per tirature piuttosto elevate. La manutenzione di un macchinario a taglio laser è pressoché nulla, tuttavia, in caso di necessità non può essere affidata ad una squadra qualsiasi di manutentori, ma richiede l’intervento della casa produttrice.

Taglio al plasma Vs Taglio al laser: quale scegliere?

In conclusione, la scelta di una macchina da taglio piuttosto che un’altra, dipende sostanzialmente dalle esigenze e dalle aspettative.

Maggiore è la garanzia di precisione, più il cliente rimarrà soddisfatto, è un dato di fatto.

Il taglio al plasma garantisce buoni risultati, con un ottimo risparmio. Tuttavia, il macchinario al laser è un investimento nel tempo, specialmente se si ha a che fare con materiali di spessore medio-basso. Il laser consente inoltre di sviluppare diverse tecniche di foratura (diretta, trapanatura ed elicoidale), con posizione estremamente precisa grazie ad un sistema di allineamento ottico.

Per scegliere bisogna far riferimento non solo al prezzo finale ma ai risultati che si possono ottenere.

Fonte

articolo tratto da https://www.facs.it/taglio-laser-o-taglio-al-plasma-quale-scegliere/