Quando parliamo di taglio laser della plastica, occorre fare alcune precisazioni per rendere l’argomento più semplice e comprensibile.
Può capitare che ti sia stato commissionato un lavoro particolare, come la creazione di componenti in plastica o la realizzazione di un oggetto di design in acrilico. E ti stai chiedendo se puoi realizzarlo con l’aiuto di un sistema di taglio laser.
In questo articolo trovi le informazioni più importanti che devi conoscere in materia di taglio laser della plastica e delle sue diverse tipologie.
Cosa intendiamo per plastica quando si parla di taglio laser
Cominciamo a specificare che tagliare la plastica – con il laser o senza – è un’affermazione piuttosto vaga. Infatti il termine plastica, racchiude in sé un’ampia tipologia di materiali definibili anche “non-metalli”.
Come forse già saprai, la plastica è un materiale organico a elevato peso molecolare composto da polimeri puri o miscelati con additivi o cariche varie.
I polimeri più comuni sono prodotti a partire da sostanze derivate dal petrolio, ma esistono anche materie plastiche sviluppate partendo da altre fonti.
La stessa IUPAC, l’Unione internazionale di chimica pura e applicata, raccomanda l’utilizzo del termine polimeri al posto di quello generico di plastica. Tuttavia oggigiorno utilizziamo indistintamente il termine plastica per indicare gran parte dei materiali polimerici che contengono altre sostanze atte a modificare la proprietà chimico-fisica del materiale.
Quando è possibile tagliare la plastica con il laser?
Tutte le plastiche possono essere tagliate con il laser? In particolare, quali sono le proprietà che rendono la plastica adatta ad ogni tipo di lavorazione, soprattutto al taglio laser?
Le materie plastiche che possono essere tagliate con il laser sono diverse e cambiano a seconda dalle caratteristiche stesse della plastica. I materiali polimerici puri si suddividono in:
- termoplastiche: plastiche che acquistano malleabilità sotto l’azione del calore. Possono essere modellate e poi fissate per raffreddamento. Un processo che può essere compiuto diverse volte;
- termoindurenti: dopo una fase iniziale di rammollimento per riscaldamento, induriscono per effetto della reticolazione. Possono essere modellati grazie all’effetto combinato di calore e pressione. Se riscaldati dopo l’indurimento, non tornano più a uno stato malleabile ma si decompongono carbonizzandosi;
- elastomeri: presentano elevata deformabilità ed elasticità.
Quasi tutte le plastiche possono essere lavorate con il taglio, l’incisione e la marcatura laser. Uno dei materiali più diffusi nell’industria della plastica è il polimetilmetacrilato, conosciuto anche come PMMA o acrilico o plexiglas.
Il PMMA è un materiale plastico trasparente, rigido, infrangibile e resistente ai raggi UV, appartenente alla categoria delle termoplastiche.
Per capire il motivo per cui il PMMA si adatta bene al taglio laser, è necessario sottolineare le sue particolari caratteristiche. Questo materiale possiede una straordinaria trasparenza, superiore a quella del vetro, grazie a un coefficiente di trasparenza di circa 0,93. Per questo motivo, spesso viene utilizzato per l’allestimento di barriere protettive sugli spalti degli stadi.
Le lastre di acrilico hanno una notevole resistenza agli urti. Una lastra di 4 mm sottoposta ad urto raggiunge una resistenza di 12 Joule. Questa caratteristica ne giustifica il suo utilizzo per la produzione di tettoie e pensiline per esterno.
Quale tipo di plastica si può tagliare con il laser?
Le plastiche sono materiali organici malleabili, che possono essere estrusi per formare fogli o modellati in forme più complesse. Esiste un’ampia varietà di plastiche, dalle materie prime plastiche come l’acrilico e l’ABS, alle plastiche tecniche come il policarbonato e l’acetile.
Naturalmente esistono alcuni materiali plastici che si prestano maggiormente a lavorazioni e taglio laser. Uno di questi è senza dubbio l’acrilico, come accennato sopra, meglio conosciuto con il nome di plexiglass o anche nella forma abbreviata di PMMA. Ma di regola, le termoplastiche come il plexiglass, si prestano meglio al taglio laser.
Il plexiglass possiede delle caratteristiche uniche dal punto di vista fisico, tanto che ormai viene spesso preferito ad un “grande classico” come il vetro. Si lascia modellare con il calore e per questo è ideale per il taglio e l’incisione laser con strumenti laser a CO2.
Il laser può tagliare sia PMMA estruso sia PMMA fuso. Il PMMA estruso è contraddistinto da minori tolleranze di spessore rispetto al vetro acrilico. Nel caso di acrile fuso si ottengono invece bordi di taglio perfetti e incisioni ad alto contrasto.
In che settori si applica il taglio laser dell’acrilico?
La prima lastra acrilica di PMMA fu prodotta nel 1936 dalla ICI Acrylics (azienda inglese che ora porta il nome di Perspex International), uno dei maggiori produttori di lastre in PMMA al mondo.
I supporti di PMMA furono inizialmente utilizzati per produrre i cupolini degli aerei da combattimento della Seconda Guerra Mondiale. Da allora, l’utilizzo dell’acrilico si è diffuso in più settori, come per esempio quello della grande distribuzione, il design e l’arredamento per interni ed esterni e il settore medico-scientifico.
Inoltre il PMMA può essere impiegato per l’industria pubblicitaria, la comunicazione e l’intrattenimento. Negli ultimi tempi il plexiglass ha iniziato a diffondersi nell’oggettistica e nell’arredamento dell’automotive, yacht e imbarcazioni, uffici e costruzioni.
Ma soprattutto, il plexiglass si applica perfettamente a un sistema di taglio laser grazie alle proprietà dal punto di vista chimico e meccanico. Da una parte la nota resistenza alle intemperie e ai raggi UV. Dall’altra l’alto livello di sicurezza in caso di incendio.
Ciò rende l’acrilico PMMA un materiale dall’alta lavorabilità e che si taglia facilmente con il laser.
Quale tipo di laser si utilizza per tagliare la plastica?
L’introduzione del laser per tagliare la plastica ha aperto la strada a nuovi tipi di lavorazioni e soluzioni di mercato. La praticità dei sistemi di taglio e la loro velocità di esecuzione, hanno reso la lavorazione della plastica con il laser molto più conveniente rispetto ai soliti metodi.
La maggior parte dei polimeri usati più comunemente è perfettamente compatibile con il laser a CO2. Perché scegliere il sistema di taglio laser per la plastica non è, tuttavia, così semplice?
Le variabili in gioco sono diverse:
- il tipo di applicazione
- il tipo di plastica da tagliare
- le necessità produttive
Il laser a CO2 è una delle tecnologie più utilizzate industrialmente. È flessibile e potente e per questo è installato sulla maggior parte delle macchine industriali impiegate nei settori più disparati. La robustezza delle sorgenti laser CO2 si conferma anche nell’utilizzo del taglio di supporto, fogli e superfici di plastica.
Qual è il punto di forza di una sorgente laser a CO2 per il taglio della plastica? In generale, è capace di assicurare migliaia di ore utilizzo ad alta qualità. Ma vediamo meglio nel dettaglio i principali benefici.
Quali sono i vantaggi del taglio laser della plastica?
La robustezza e la resistenza della plastica, richiede lunghi e noiosi metodi di taglio per ottenere un risultato liscio, regolare e in serie. Ma è possibile ottimizzare questo processo con l’utilizzo del laser.
1. Risparmio sui costi e sulla materia prima
Il primo vantaggio dell’utilizzo di un sistema laser per tagliare la plastica è il risparmio sulla materia prima. Il laser, infatti, vaporizza all’istante l’area di superficie su cui agisce.
Con un sistema di taglio laser per materiali in plastica non si producono trucioli o altri scarti di lavorazione. Il rischio di deformazione del corpo in lavorazione è inesistente.
2. Qualità di taglio eccellente
La precisione della macchina favorisce la realizzazione di tagli netti al supporto, angoli perfettamente tracciati e senza sbavature: nessuna necessità di rifiniture o ritocchi con altri macchinari o utensili.
Il taglio laser di un supporto di plastica non implica nessun contatto fra te le parti. Questo riduce a zero le probabilità di deformazione o di rotture accidentali che invece capitano nel taglio della plastica con metodi “tradizionali”.
3. Replicabilità in serie con consumi e manutenzione ridotti
Il risultato finale sono pezzi perfettamente omogenei e identici tra loro. Il laser è gestito digitalmente da un software perciò i suoi spostamenti sono esatti.
Le impostazioni programmate dall’operatore sono eseguite precisamente dalla macchina. Tutto con bassissimi costi di consumo di gas e ridotta manutenzione della sorgente laser.
I sistemi laser Cutlite Penta sono perfetti per tagliare la plastica. A seconda delle esigenze di lavorazione, Cutlite Penta offre tre differenti sistemi laser per la plastica e componenti in acrilico.
- Il sistema laser Plus CP RF è lo strumento ideale per tagliare con il laser PMMA o materiale acrilico;
- Il sistema LMP mantiene l’architettura a motori lineari con la possibilità di disegnare e programmare la lavorazione della plastica a bordo macchina;
- Il sistema LTS CP RF offre la possibilità di montare la sorgente laser CO2 a radio frequenza a bordo macchina per raggiungere dimensioni ancora più compatte.
Qualità di taglio della plastica, efficienza delle prestazioni e risparmio energetico sono a portata di mano grazie alle macchine Cutlite Penta per la lavorazione della plastica e dell’acrilico.
