Taglio al plasma o laser: quali sono le differenze per la lamiera?

Le caratteristiche principali di taglio laser e taglio al plasma

Le macchine per il taglio laser

Le macchine per il taglio laser (LASER è l'acronimo di Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) si basano sull'emissione di un raggio di luce monocromatico, particolarmente rettilineo.

La tecnologia laser è perfetta per lavorare lamiere sottili e delicate — per esempio dai 5 ai 12 mm — ma anche di medio spessore, come i 20 mm. Questo per tre motivi fondamentali:

• il fascio di luce laser concentra grande potenza su superfici limitate;
• il basso impatto termico sulla lastra;
• l'estrema precisione di taglio, che rende inutili ulteriori lavorazioni.

Fino a poco tempo fa il limite tecnologico era di circa 20 mm di spessore, oltre il quale si preferiva il plasma: le macchine laser difficilmente superavano i 20-25 mm e la velocità era ancora scarsa.

Oggi sono disponibili sorgenti fibra ad alta potenza (8, 10, 12, 15 e 20 kW) e il limite di spessore si è innalzato fino a 35-50 mm. Sfruttando l'alta potenza si tagliano ferro, inox e alluminio ben oltre i 20 mm, a velocità competitiva e con un'eccellente finitura superficiale unita a un'ottima precisione.

Gli impianti a taglio laser sono particolarmente vantaggiosi perché:

• Danno tagli netti e precisi, privi di sbavature sulle superfici.
• Non richiedono ulteriori lavorazioni successive.
• Hanno costi operativi inferiori rispetto al plasma.
• Usano pochissimi materiali consumabili rispetto al plasma.
• Permettono forature perfette sotto spessore (fori Ø 5 mm su 20 mm di spessore).
• Tagliano anche superfici stampate e imbutite.
• Lavorano anche semilavorati e materiali già rivestiti.

Il taglio al plasma per la lavorazione delle lamiere

Il taglio al plasma, scoperto più di cinquant'anni fa, si usa per lavorare vari materiali metallici conduttori di spessore più elevato (inox, alluminio, rame, ottone).

Il taglio al plasma sfrutta energia e calore: un getto di gas viene inviato a una torcia e ionizzato ad alta temperatura, da un arco elettrico o da un induttore ad alta frequenza. La miscela usata è composta da idrogeno e azoto; attraverso un ugello viene soffiato un gas ad alta pressione che, per interazione elettrica con un elettrodo, diventa plasma, trasferisce calore al metallo portandolo a fusione e ne rompe la continuità.

Con una macchina al plasma si ottiene un lavoro abbastanza preciso ma non eccellente: i residui di metallo dopo il taglio vanno rimossi manualmente in un secondo momento.

Le macchine al plasma tagliano anche metalli non ferrosi. Per leghe più "delicate" come l'acciaio al carbonio si preferisce però limitare il plasma a spessori ridotti ed eseguirlo manualmente: in automatico la precisione sarebbe minore.

Quali sono i vantaggi del taglio al plasma?

Il taglio al plasma è oggi ideale per lamiere di spessore superiore ai 35-40 mm: per esempio nella carpenteria pesante o dove non serve una particolare precisione estetica.

A differenza del laser, il plasma può presentare più facilmente micro-imperfezioni sulla superficie: il taglio non è perpendicolare e la finitura è mediocre, mentre i fori sono di scarsa qualità e spesso vanno rifatti a mano con altri macchinari da officina. Il laser, invece, riduce lo sfrido della lastra e ottimizza il nesting.

Le tolleranze del plasma sono due ordini di grandezza superiori a quelle del laser: si parla di millimetri con il plasma contro alcuni centesimi di millimetro con il laser.

Cosa scegliere tra taglio laser e taglio al plasma?

Con l'avvento delle sorgenti laser fibra ad alta potenza, molte lavorazioni che prima si facevano al plasma oggi possono passare su macchine laser.

I vantaggi principali sono la qualità dei pezzi tagliati e la produttività su lamiere di basso e medio spessore. In più, il laser fibra ha costi fissi molto più bassi per i consumabili (ugelli, ceramiche, vetrini di protezione) rispetto a quelli del plasma (torce, elettrodi), con un notevole risparmio di materiale grazie all'ottimizzazione del nesting.

Sulle macchine al plasma i tempi di sostituzione dei componenti passano da pochi secondi (operazioni semplici) a diversi minuti od ore (operazioni complesse, con successiva messa a punto e prove di taglio).

Questo incide pesantemente sulla disponibilità della macchina: a differenza del laser, una macchina al plasma resta ferma parecchie ore ogni mese per manutenzione ordinaria e messa a punto.

Alla luce di queste differenze — che pesano sulla produzione finale — il laser fibra è sempre più apprezzato sul mercato. Trova largo consenso nelle lavorazioni un tempo affidate al plasma, che oggi ha senso soprattutto per i grandi spessori.

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Domande frequenti su taglio laser e taglio al plasma

Meglio il taglio laser o al plasma per la lamiera?

Dipende da spessore e precisione richiesti: il laser è perfetto fino a 35-50 mm con finitura eccellente, il plasma è indicato per i grandi spessori dove la precisione estetica conta meno.

Fino a che spessore taglia il laser a fibra?

Con le sorgenti fibra ad alta potenza (8-20 kW) il laser taglia ferro, inox e alluminio fino a 35-50 mm di spessore, a velocità competitiva.

Perché il taglio laser costa meno del plasma in esercizio?

Perché usa consumabili più economici (ugelli, ceramiche, vetrini di protezione) rispetto a torce ed elettrodi del plasma, ha meno fermi macchina e riduce lo sfrido grazie all'ottimizzazione del nesting.

Quando conviene ancora il taglio al plasma?

Per i grandi spessori (oltre 35-40 mm) e dove non serve una particolare precisione estetica, per esempio nella carpenteria pesante.