Tra i principali produttori di macchine per taglio laser vi sono:

• Rofin-Sinar
• Trumpf
• Amada
• Bystronic
• Mazak

I metodi di lavorazione al laser offrono diversi vantaggi rispetto alla lavorazione meccanica tradizionale. Tra questi:

• Precisione e accuratezza elevate nella manipolazione di una serie di materiali.
• Finiture di alta qualità e taglio pulito delle superfici.
• Fabbricazione di strutture fini e compatte.
• Nessuna sollecitazione meccanica causata da trapani e lame.
• Lavorazione più rapida e incremento della produttività.
• Possibilità di tagliare i materiali di processo senza doverli manipolare.

Le tecniche laser impiegano di solito intensità ottiche elevate in un’area circoscritta del materiale da sottoporre a trattamento. L’alto livello di energia conduce alla generazione di un calore intenso (che evapora) e plasma. Controllando l’alto livello di energia, è possibile manipolare il materiale di processo per tagliare, incidere, marcare, etc. L’elevata coerenza spaziale del laser può essere indirizzata in modo preciso o fatta pulsare per raggiungere il necessario grado di precisione durante la lavorazione del materiale.

Nelle applicazioni laser, i refrigeratori svolgono un ruolo essenziale. Per garantire l’affidabilità del laser, infatti, sono diversi i componenti del sistema che hanno bisogno di essere raffreddati. Se non si elimina abbastanza calore, si rischia di ridurre la precisione di taglio o deformare alcune parti del laser. Talvolta, questo problema può causarne altri, come ad esempio costosi tempi di fermo e aumento dei costi di manutenzione delle macchine laser.

Il raggio laser generato dalla macchina di LBW fornisce una fonte di calore concentrato che consente una saldatura sottile e profonda e un’alta velocità di saldatura.

Il seguente diagramma illustra l’erogazione di acqua refrigerata destinata al risonatore e alla lente di LBW:

La densità di potenza della LBW è elevata, sull’ordine di 1 MW / cm2. Questa concentrazione di energia fa sì che vi siano piccole aree di materiale su cui viene convogliato il calore. La dimensione del punto laser varia dagli 0,2 ai 13 mm; la profondità della penetrazione è proporzionale alla potenza fornita.

In base all’applicazione, può essere usato un raggio laser continuo o a impulsi: in quest’ultimo caso, si tratta di impulsi di millisecondi utilizzati per saldare materiali sottili come lame di un rasoio; i sistemi a laser continuo, invece, servono per saldature profonde.

Le macchine per lavorazioni laser funzionano, di solito, in modo molto simile a una fresatrice sulla lamiera, con il laser che entra lateralmente e taglia lungo l’asse del fascio. Per poter iniziare a tagliare da un punto diverso dal bordo, prima di ogni taglio viene eseguita una foratura. Per la foratura, si impiega normalmente un raggio laser a impulsi ad alta potenza che apre lentamente un foro nel materiale (ci vogliono circa 5-15 secondi per forare una lamiera di acciaio inox spessa mezzo pollice).

Le macchine per taglio laser industriale presentano generalmente tre diverse configurazioni:

• Materiale in movimento.
• Ibrida.
• Sistemi ad ottica mobile.

Queste configurazioni fanno riferimento alla modalità con cui il raggio laser si muove sul materiale da tagliare. Gli assi di movimento designati sono, in genere, l’asse X e l’asse Y; se è possibile controllare la testa di taglio, viene designata come asse Z.

I refrigeratori d’acqua svolgono un ruolo fondamentale nella rimozione del carico termico dal risonatore (sorgente laser) e dalla lente (ottica). Una capacità di raffreddamento adeguata consente di migliorare la qualità di taglio evitando i tempi di fermo della macchina.

Il raffreddamento a liquido consente di raggiungere tre obiettivi:

• Mantenere una precisa lunghezza d’onda e una maggiore efficienza del laser in uscita.
• Ottenere la qualità del raggio laser desiderata.
• Ridurre lo stress termico sul sistema laser.

La sorgente dei raggi laser, la loro traiettoria e il pannello dei sistemi laser devono essere mantenuti a bassa temperatura. Nella maggior parte dei casi, l’omogeneità richiesta in termini di temperatura di mandata è di ± 1 K, anche se alcuni sistemi laser richiedono un livello di omogeneità di ± 0,5 K. La temperatura di mandata si aggira intorno ai 15-25^oC. Altri fattori da tenere in considerazione sono la qualità dell’acqua, la scelta del materiale e la conducibilità dell’acqua di raffreddamento. Se i refrigeratori vengono installati all’aperto, potrebbe essere necessaria una miscela acqua-glicole.

Le caratteristiche di progetto dei prodotti Parker assicurano notevoli vantaggi agli utenti finali nell’industria della birra e della distillazione. Le caratteristiche principali e i vantaggi per l’industria sono i seguenti:

• La configurazione di un serbatoio dell’acqua di dimensioni generose, abbinato a un condensatore / evaporatore sovradimensionato, consente al refrigeratore di mantenere la propria capacità di raffreddamento anche in caso di cambi repentini del carico e della temperatura dell’acqua.
• L’elevata affidabilità e la gestione energetica riducono il costo totale di proprietà.
• Le opzioni di bassa temperatura dell’acqua disponibili (fino a -10 °C) ottimizzato il raffreddamento.
• Il pannello in acciaio inox e l’elevato grado di protezione IP facilitano il funzionamento negli ambienti umidi delle fabbriche di birra.
• I refrigeratori sono pienamente compatibili con le miscele acqua-glicole, rivelandosi ideali per applicazioni impegnative come il raffreddamento del mosto.