Naturale (inorganico)
I materiali inorganici presenti in natura, come pietre e gemme, sono minerali non metallici duri. Le gemme sono costituite da un unico tipo di minerale, mentre le rocce sono aggregati di più minerali. Le conchiglie hanno composizione e proprietà simili alle pietre e alle gemme. Tuttavia, esse sono il prodotto di organismi viventi, quindi non sono classificate come minerali. Tutti questi materiali possono essere marcati e incisi a laser. In alcuni casi possono anche essere tagliati a laser. Consulta il nostro Elenco dei fornitori di materiali per conoscere i fornitori di materiali inorganici naturali.
Tipi di materiali inorganici naturali
Tipi di processi laser
I laser svolgono attualmente un ruolo sempre maggiore nella lavorazione dei materiali, dallo sviluppo di nuovi prodotti alla produzione di grandi volumi. Per tutti i processi, l'energia di un raggio laser interagisce con un materiale per trasformarlo in qualche modo. Ciascuna trasformazione (o processo laser) è controllata mediante la regolazione precisa della lunghezza d'onda, della potenza, del ciclo operativo e del tasso di ripetizione del raggio laser. Fra tali processi laser, vi sono i seguenti:Tutti i materiali hanno caratteristiche uniche, che determinano il modo in cui il raggio laser interagisce e, di conseguenza, modifica il materiale. I processi più comuni per i materiali inorganici naturali sono i seguenti:
Taglio laser di materiali inorganici naturaliL'energia di un raggio laser a CO2 viene assorbita facilmente dai materiali inorganici naturali. Il raggio laser riscalda direttamente il materiale lungo il suo percorso, provocandone la vaporizzazione. Tuttavia, dato che i materiali inorganici naturali sono friabili, questo riscaldamento locale può causare la frattura del materiale prima che il raggio laser completi il taglio. Se il materiale ha uno spessore inferiore a 2,5 mm (0,010"), il raggio laser può tagliarlo senza romperlo. La madreperla di solito è sufficientemente sottile per essere tagliata a laser in modo pulito, con bordi lisci e senza scheggiature.Incisione laser di materiali inorganici naturaliLa potenza del raggio laser a CO2 può essere limitata in modo da rimuovere (incidere) il materiale a una profondità specifica. Il processo di incisione laser può essere utilizzato per creare motivi e disegni sulla superficie dei materiali inorganici naturali. L'incisione laser può essere utilizzata anche per trasmettere delle informazioni.
Marcatura laser di materiali inorganici naturaliLa maggior parte dei materiali inorganici naturali può essere marcata utilizzando un laser a CO2. L'energia del raggio laser provoca delle micro fratture sulla superficie del materiale. Le micro fratture disperdono la luce, facendo sì che l'area marcata appaia più chiara e luminosa di quella non marcata. La marcatura laser può essere utilizzata per creare disegni o trasmettere informazioni.
Processi combinati I processi di incisione e marcatura laser descritti in precedenza possono essere combinati senza dover spostare o rifissare il materiale. Solo i materiali inorganici naturali molto sottili possono essere tagliati a laser. Pertanto, questa lavorazione di solito non è combinata con altri processi laser.
Considerazioni generali sui sistemi laser per i materiali inorganici naturali
Dimensioni della piattaforma - Deve essere sufficientemente larga per tenere i pezzi di materiale inorganico naturale più grandi che saranno lavorati con il laser o essere dotata di una capacità di Classe 4 per la lavorazione di pezzi di grandi dimensioni
Lunghezza d'onda - La lunghezza d'onda di 10,6 micron viene assorbita bene dalla maggior parte dei materiali inorganici naturali ed è consigliata per il taglio, l'incisione la marcatura laser
Potenza laser - Deve essere scelta in base ai processi che saranno eseguiti. La potenza migliore per la marcatura laser dei materiali inorganici naturali è quella da 25 a 150 watt (laser a CO2). Per il taglio e l'incisione deve essere utilizzata una potenza laser maggiore
Lente - La lente migliore per la lavorazione generale dei materiali inorganici naturali mediante laser è la 2.0
Tavolo di taglio - Supporta fogli sottili di materiali inorganici naturali, come la madreperla, per il taglio laser
Scarico - Deve avere un flusso sufficiente a rimuovere gas e particelle generati durante la lavorazione laser dalle apparecchiature per il taglio, l'incisione e la marcatura laser
Air Assist - Fornisce un getto d'aria vicino al punto focale del laser per aiutare a rimuovere gas e particelle generati durante il taglio, l'incisione e la marcatura laser dei materiali inorganici naturali.
Considerazioni su ambiente, salute e sicurezza della lavorazione di materiali organici naturali mediante laser
Le interazioni tra laser e materiale creano quasi sempre effluente gassoso e/o particolato. Il materiale di scarto e le particelle prodotti dalla lavorazione di materiali inorganici naturali mediante laser dovranno essere convogliati verso l'esterno. Oppure, è possibile trattare i prodotti di scarico prima con un sistema di filtrazione e poi convogliarli a un ambiente esterno. La combustione è intrinseca alla lavorazione laser e potrebbe produrre fiamme. Pertanto, occorre sempre monitorare la lavorazione laser del materiale.
