I 7 migliori materiali per il taglio laser | Guida definitiva

I materiali per il taglio laser sono fogli e rotoli che possono essere tagliati, incisi o rigati con un laser. L'obiettivo è soddisfare le vostre esigenze di bordi, tolleranze e sicurezza. Nella nostra azienda, siamo un servizio di prototipazione. Il taglio laser è un processo fondamentale per realizzare componenti rapidi e ripetibili. Nella prototipazione, non scegliamo i materiali in base all'aspetto. Scegliamo ciò che garantisce un taglio netto, rimane stabile ed è sicuro. Questa guida illustra i materiali per il taglio laser e le regole pratiche per la loro scelta. Questo vi aiuterà a selezionare i materiali più velocemente ed evitare rilavorazioni.

Cosa sono i materiali per il taglio laser?

I materiali tagliati al laser assorbono l'energia laser in un modo che possiamo controllare. Questo rende il taglio pulito e prevedibile. Un materiale è "adatto" solo se supera tre test: qualità del taglio, stabilità e sicurezza. Se si sceglie il materiale sbagliato, si verificheranno guasti comuni. I bordi potrebbero carbonizzarsi o fondersi. I pezzi potrebbero deformarsi. La larghezza di taglio, o kerf, può diventare irregolare. Anche i fumi possono diventare un rischio reale. Nella prototipazione, questi problemi costano tempo due volte. Prima durante il taglio e poi durante la riparazione. Questo include levigatura, pulizia, ri-taglio e correzione dell'accoppiamento.

Una buona scelta dei materiali riduce anche i costi nascosti. Si ottengono più pezzi da ogni foglio e si hanno meno scarti. L'assemblaggio diventa più uniforme. Ecco perché iniziamo sempre un lavoro di taglio laser con un rapido controllo del materiale. Lo facciamo prima ancora di parlare di velocità o prezzo.

Come i materiali interagiscono con i laser

I materiali tagliano bene quando assorbono la lunghezza d'onda del laser. Trasformano quell'energia in fusione, vaporizzazione o combustione controllate lungo il percorso di taglio. Il taglio diventa instabile se il materiale riflette troppa energia. Diventa instabile anche se il calore si diffonde troppo velocemente. Ad esempio, alcuni metalli diffondono il calore lontano dal taglio. Questo può richiedere più potenza e influire sulla bava del bordo. Alcune materie plastiche si ammorbidiscono e rifluiscono nel taglio. Questo crea un bordo "appiccicoso" invece che netto.

In pratica, verifichiamo prima alcune proprietà. Densità e consistenza interna influenzano la prevedibilità del taglio. Additivi, riempitivi, rivestimenti e strati di colla influenzano fumo, residui e colore del bordo. Ecco perché due fogli "simili" di fornitori diversi possono comportarsi in modo molto diverso.

Anche noi abbinare la sorgente laser al lavoro. I laser a CO2 sono spesso utilizzati per molti materiali non metallici, tra cui legno, acrilico, carta e tessuti. Questi materiali assorbono bene l'energia, creando bordi netti. I laser a fibra sono comuni per i metalli. L'energia si lega più efficacemente al metallo. I sistemi a diodi possono funzionare bene per alcuni materiali non metallici. Tuttavia, materiali trasparenti e alcune finiture possono comportarsi in modo diverso. Questo dipende dalla lunghezza d'onda del laser e dalle condizioni della superficie.

Principali tipi di materiali per il taglio laser

Esistono sette tipi principali di materiali per il taglio laser comunemente utilizzati nella prototipazione e nella produzione.

Fogli di legno (compensato/MDF)

I fogli di legno sono materiali organici che si tagliano bene. Ma il risultato dipende dalla resina e dalla colla contenute al loro interno. Compensato e MDF sono molto apprezzati per i prototipi. Sono economici, facili da trovare e veloci da tagliare. Sono adatti per dime, modelli architettonici, modelli e dispositivi di fissaggio. Sono meno adatti se non si desidera alcun odore di fumo o componenti adatti al contatto con gli alimenti. Hanno anche bisogno di finiture per uso esterno. Il compensato può anche rompersi se la colla non è adatta al laser. Questo causa tagli incompleti e carbonizzazioni profonde.

Nel nostro laboratorio, consideriamo la selezione del legno come un problema di "qualità del foglio", non di "tipologia di legno". L'MDF liscio è prevedibile. Il compensato necessita di strati di impiallacciatura stabili e della colla giusta. L'uso di aria compressa e nastro adesivo di carta spesso fa la differenza tra un bordo pulito e uno fuligginoso.

Acrilico (colato/estruso)

L'acrilico (PMMA) è una plastica che può produrre bordi puliti e dall'aspetto lucido. È un materiale popolare per insegne, coperture luminose, componenti espositivi e pannelli decorativi. L'acrilico colato di solito ha un taglio più uniforme. Il suo bordo può anche apparire più netto. L'acrilico estruso può presentare maggiori problemi di bordo dovuti a sollecitazioni. Potrebbe richiedere un diverso equilibrio tra velocità e potenza. L'acrilico non è una buona scelta per parti con incastri a scatto stretti che devono resistere agli urti. Inoltre, non funziona bene ad alte temperature.

Per l'acrilico, controllare il calore è più importante che usare la forza. Una potenza eccessiva o una velocità lenta possono causare foschia e bolle. Inoltre, creano zone più ampie esposte al calore. Anche una buona ventilazione è fondamentale. Fumi e fiammate rappresentano rischi reali se il taglio non viene gestito correttamente.

Metalli (acciaio/acciaio inossidabile/alluminio)

Il taglio laser viene spesso scelto per i metalli per ottenere forme precise e parti ripetibili. Acciaio, acciaio inossidabile e alluminio sono comuni. Li utilizziamo per staffe, involucri, telai e pannelli. Il metallo "migliore" dipende da cosa si fa dopo il taglio. Questo include piegatura, saldatura, finitura e necessità di corrosione. L'acciaio inossidabile è ottimo per la resistenza alla corrosione. L'acciaio dolce è adatto per componenti strutturali con costi contenuti. L'alluminio è adatto per design leggeri. Tuttavia, può essere più sensibile alle scorie sui bordi e al modo in cui riflette il laser.

La qualità del taglio dei metalli dipende dal gas di assistenza, dalla posizione di messa a fuoco e da una velocità di avanzamento stabile. L'ossigeno può accelerare il taglio su alcuni acciai. L'azoto viene spesso utilizzato per ridurre l'ossidazione su acciaio inossidabile e alluminio. Pianifichiamo le condizioni del bordo di taglio in base al processo a valle, come il rivestimento o la saldatura.

Pelle

La pelle è un materiale flessibile che si taglia al laser senza strapparsi. Viene spesso utilizzata per portafogli, etichette, toppe e cinturini. Per questi articoli, un contorno pulito è fondamentale. La pelle è meno adatta quando l'odore e i residui di fumo non sono accettabili. Potrebbe anche non essere adatta se il prodotto deve soddisfare rigorosi standard di qualità dell'aria. Alcuni tipi di pelle e finiture possono produrre fumo intenso e bordi dal colore irregolare.

Consideriamo la pelle come un sistema "materiale più finitura". La pelle naturale e quella rivestita si comportano in modo diverso. La pelle sintetica varia molto in base al polimero del suo nucleo. Testare un piccolo angolo è solitamente più veloce che tirare a indovinare.

Tessuti (naturali/sintetici)

I tessuti possono essere tagliati molto rapidamente con un laser. Su alcuni materiali sintetici, questo processo sigilla anche i bordi. Cotone, lana e altri tessuti naturali possono essere tagliati in modo netto. I materiali sintetici possono sciogliersi e fondersi sui bordi. I tessuti sono un'ottima scelta per modelli, guarnizioni e cartamodelli per tessuti. Non sono una buona scelta quando il materiale è molto sensibile al calore. Falliscono anche quando il confine tra un "taglio netto" e un "taglio a fuoco" è troppo sottile.

Per i tessuti, gli aspetti principali da controllare sono la densità di potenza e la velocità. L'aria compressa deve essere regolata per aiutare a rimuovere il fumo senza sollevare il tessuto. Pianifichiamo anche la disposizione delle parti per evitare piccoli pezzi che potrebbero spostarsi durante il taglio.

Carta/Cartone

I materiali a base di carta assorbono bene l'energia laser e tagliano rapidamente. Cartone e cartoncino sono ideali per prototipi di packaging, modelli e mockup rapidi. Non sono adatti quando non è richiesta alcuna decolorazione dei bordi. Inoltre, non sono adatti se il design prevede molti piccoli pezzi mobili. La carta presenta anche un rischio di incendio perché si infiamma facilmente se le impostazioni sono troppo aggressive.

Per risultati puliti, utilizziamo una potenza inferiore e una velocità maggiore. Utilizziamo anche un metodo stabile per tenere fermo il materiale. L'obiettivo è tagliare il materiale, non "cuocerne" il bordo. Una piccola griglia di prova può far risparmiare molti fogli sprecati.

Gomma (gradi sicuri per il laser)

La gomma viene utilizzata per timbri, tamponi e alcune parti flessibili. Ma deve essere scelta con cura. Si dovrebbero utilizzare solo tipi di gomma resistenti al laser. È necessaria la ventilazione perché i fumi possono essere forti. La gomma non è adatta se non se ne conosce la formula. È anche sconsigliata se contiene alogeni o altri additivi problematici. Alcuni fogli simili alla gomma sono in realtà a base di PVC, che non andrebbe mai tagliato al laser.

Quando la gomma è la scelta giusta, il taglio laser può produrre dettagli precisi. Questo è difficile da ottenere con il taglio meccanico. La chiave è controllare il fumo, prevenire l'accumulo di residui e mantenere pulite le ottiche laser.

Ulteriori letture: Plastica tagliata al laser | Materiali, suggerimenti e servizi

Come scegliamo il materiale giusto per un progetto

La scelta del materiale inizia dal tuo obiettivo. Se l'aspetto del bordo è la priorità, orientiamo la scelta su materiali che tagliano in modo pulito. Se la funzionalità è la priorità, ci concentriamo sulle proprietà meccaniche e sulle fasi successive, come la piegatura. Verifichiamo anche la "realtà produttiva". È possibile ottenere la lamiera in modo uniforme? È disponibile nello spessore desiderato? Si deformerà durante o dopo il taglio? I prototipi spesso falliscono a causa della disponibilità e della consistenza, non solo della teoria dei materiali.

Ecco una semplice checklist che utilizziamo:

• Requisito del bordo: lucido, opaco, pronto per la verniciatura o pronto per la saldatura
• Requisito di tolleranza: adattamento libero, adattamento a pressione o allineamento critico
• Ambiente: interno, esterno UV, umidità, temperatura
• Sicurezza: fumi, rischio di incendio, additivi sconosciuti
• Fasi a valle: piegatura, incollaggio, rivestimento, assemblaggio

Se ci inviate un disegno, specificandoci i punti sopra indicati, velocizzerete la vostra richiesta di preventivo. Questo ci permetterà di suggerirvi un materiale che si adatti al vostro progetto e al processo.

Spessore e regole di progettazione che influenzano la qualità del taglio

Lo spessore cambia tutto. Influisce sul fabbisogno energetico e sul flusso di calore. Un materiale più spesso richiede solitamente più potenza e una velocità inferiore. Richiede anche un controllo più rigoroso della messa a fuoco e del gas di assistenza. Ma molti problemi di qualità derivano dai dettagli di progettazione, non solo dallo spessore. Fori molto piccoli, angoli interni acuti e ponti sottili possono surriscaldarsi e deformarsi. Una spaziatura ridotta tra le parti può causare un accumulo di calore localizzato. Questo causa una deriva della larghezza di taglio e aumenta lo scolorimento dei bordi.

Alcune abitudini possono migliorare i risultati del taglio laser. Mantieni i dettagli piccoli e realistici per lo spessore del materiale. Evita linguette molto sottili che possono rompersi durante il taglio. Per il metallo, pianifica la direzione delle sbavature. Valuta se il bordo deve essere privo di ossido per il rivestimento o la saldatura. Per il legno e la carta, pianifica piccole variazioni di colore del bordo. Decidi se sigillare o rifinire il bordo.

In caso di dubbi, un rapido test con un coupon è la soluzione più sicura. Una piccola striscia con i fori più piccoli e le curve più strette spesso mostra il vero limite. È più veloce di qualsiasi guida generica.

Materiali da evitare e alternative più sicure

Alcuni materiali non dovrebbero essere tagliati al laser. Possono rilasciare gas pericolosi, incendiarsi facilmente o danneggiare le attrezzature. Non lavoriamo al laser PVC o vinile contenenti cloro. Possono rilasciare gas tossici e corrosivi. Questi gas possono danneggiare sia gli operatori che le macchine. Evitiamo anche fogli di "gomma" sconosciuti se non ne conosciamo il materiale di fabbricazione. Molti sono a base di PVC. Alcune schiume e plastiche possono fondersi, incendiarsi o emettere fumi nocivi. Anche i materiali rivestiti possono essere rischiosi se non si conosce la composizione chimica del rivestimento.

Se il tuo progetto utilizza un materiale soggetto a restrizioni, la mossa migliore è cambiarlo. L'acrilico spesso sostituisce il policarbonato per le esigenze di taglio laser. Le lastre a base di PET possono sostituire alcune plastiche simili al vinile. Le gomme adatte al laser sostituiscono le gomme per timbri di dubbia qualità. La chiave è mantenere la funzionalità eliminando al contempo i rischi per la sicurezza.

Conclusione

I materiali tagliati al laser non sono semplicemente "cose che un laser può tagliare". Sono materiali che tagliano in modo pulito, rimangono stabili e sono sicuri se utilizzati correttamente. Nel nostro servizio di taglio laser, Scegliamo i materiali abbinando il tuo obiettivo al comportamento del materiale. Questo approccio riduce le rilavorazioni e velocizza il ciclo di prototipazione. Prima di inviare un disegno, conferma la qualità del materiale, lo spessore, le esigenze di bordo e qualsiasi passaggio successivo. È il modo più semplice per ottenere un taglio netto al primo tentativo.

Domande frequenti

Quali sono i materiali più comuni per il taglio laser?

I materiali più comuni sono fogli di legno (compensato/MDF), acrilico e metalli. Anche carta, cartone e alcuni tessuti sono molto diffusi. Sono ampiamente disponibili in fogli e tagliati in modo prevedibile.

Perché a volte il compensato si taglia male?

Il compensato si taglia male quando la colla, le cavità o i nodi reagiscono male al calore. La qualità del foglio e il tipo di adesivo spesso contano più della semplice etichetta "compensato". Il compensato di qualità laser è solitamente più prevedibile.

Posso tagliare l'acrilico trasparente con qualsiasi laser?

Il taglio dell'acrilico trasparente dipende dalla sorgente laser. I sistemi a CO2 in genere tagliano bene l'acrilico. Altre sorgenti laser potrebbero avere difficoltà con i materiali trasparenti o richiedere impostazioni diverse.

Quali materiali non dovrebbero mai essere tagliati al laser?

Non tagliare al laser PVC o vinile con il cloro. Possono rilasciare gas tossici e corrosivi. Anche plastiche sconosciute e alcune schiume possono essere pericolose se non preventivamente controllate.

Come faccio a scegliere tra acrilico, MDF e metallo?

Scegli l'acrilico per la chiarezza visiva. Scegli l'MDF per il costo e la velocità. Scegli il metallo per resistenza e funzionalità. Anche le fasi successive, come la piegatura o la verniciatura, dovrebbero guidare la tua decisione.