Laser per incisioni – i modelli a fibra

Non possiamo certo più asserire, a questo punto, che i laser per incisioni o marcature siano una innovazione nel mercato delle attrezzature industriali utilizzate in uno qualsiasi dei tanti tipi di fabbriche esistenti: ormai da svariati anni, infatti, sempre più strutture industriali, in moltissimi ambiti diversi, decidono di utilizzare, per le applicazioni e le lavorazioni tipiche del proprio settore e della propria tipologia di materiale, un qualche tipo di laser dei tanti esistenti sul mercato. Se è quindi evidente come quello dei laser sia un mercato vasto ed evoluto, non è certo possibile affermre che sia un mercato immobile o stagnante; le innovazioni abbondano e sono continue, e fra queste riveste un interesse significativo, di recente, quella dei laser a fibra.

Perchè, si potrebbe domandare, realizzare un’ennesima miglioria a uno strumento di uso ormai standard? Non sarebbe inverosimile, a questo punto, chiedersi se il motivo per cui i ricercatori hanno sviluppato una nuova varietà di laser non sia un qualche difetto, una qualche debolezza strutturale tipica di tutti I tipi tradizionali di laser. Ci sono forse, nel modello costruttivo e di funzionamento dei laser di tipo convenzionale (come quelli, ad esempio, a lampade o a diodi) delle debolezze evidenti, magari perfino dannose, sorvolate in tanti anni di impiego nell’industria?

Sarebbe inesatto decidere di rispondere alla domanda appena fatta con un deliberato “sì”. È un fatto che siano moltissime le industrie che ormai da anni applicano all’interno dei loro processi produttivi I laser di tipo classico, ed è altrettanto vero che le lamentele siano pochissime. Esiste però un vantaggio specifico, e significativo, dei laser a fibra su quelli più classici.

Studiamo infatti, per comprendere quale sia tale punto di forza, il modo in cui è in effetti fabbricato un cosiddetto “laser a fibra”, e che cosa ci sia di unico ed innovativo in questa tecnologia quando confrontata ai più noti e classici laser com quelli a diodi o a lampade.

L’innovazione che rende particolari I laser a fibra, la tipicità costruttiva da cui deriva il loro vantaggio, deriva da una tecnica utilizzata, prevalentemente, nel campo della telecomunicazione, e nello specifico nei moderni sistemi a fibra ottica: stiamo parlando di quello che viene normalmente chiamato “giunto in fibra”. Strutturalmente, si utilizza nel campo dei laser per connettere alla fibra principale, e renderglieli solidali, tutti i componenti rilevanti del macchinario, dalla fibra attiva, ai combinatori in fibra, ai diodi laser di pompa. Se andiamo a fare un confronto con I laser YAG tradizionali, notiamo che in questi modelli tutti i componenti che abbiamo nominato sono separati, e applicati su una piattaforna, sulla quale vengono allineati, in fase di fabbricazione, in modo ottimale. Per questa ragione, pur partendo in condizioni perfette, possono patire, per via dell’espansione termica, un disallineamento dei componenti ottici, che riduce l’efficacia del laser e richiede una manutenzione per ripristinarla – problema che è del tutto assente nei laser a fibra.

Oltre ad esibire questa importante caratteristica di robustezza, che ne riduce i costi di gestione circa a zero, eliminando uno di quelli che già erano fra i pochi motivi di mettere in atto manutenzione su un laser, i laser a fibra hanno il beneficio di risultare estremamente compatti. La sorgente a fibra vanta inoltre una efficienza di conversione elettro-ottica elevatissima, superiore al 30%, limitando il consumo a poche centinaia di watt; tutti questi fattori di vantaggio portano la durata di un laser a fibra a soglie interessantissime, superiori alle 30.000 ore di funzionamento, ripagandone ampiamente i costi.