I laser a fibra nel campo delle incisioni

Non possiamo certo più affermare, ormai, che i laser per incisioni o marcature siano una novità nel mercato delle attrezzature industriali utilizzate in uno qualunque dei tanti tipi di fabbriche esistenti: ormai da parecchi 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 lampante come quello dei laser sia un mercato esteso ed evoluto, non è certo possibile affermre che sia un mercato fermo o stagnante; le innovazioni abbondano e sono continue, e fra queste riveste un interesse significativo, di recente, quella dei laser a fibra.

Qual è la logica per questa ennesima miglioria ad uno strumento dall’uso ormai affermato? Potrebbe nascere il dubbio legittimo che, per portare allo sviluppo di una nuova tecnologia nella grande famiglia dei laser, la spinta necessaria alla ricerca sia nata da mancanze rilevate nei metodi costruttivi classici. Esistono per caso dei difetti strutturali evidenti, e anche dannosi in modo grave, nei laser di tipo più classico, come quelli a lampade o a diodi che per tanti anni sono stati utilizzati in ambito industriale?

Sarebbe inesatto decidere di replicare alla domanda appena fatta con un deciso “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 caratteristico, e significativo, dei laser a fibra su quelli più classici.

Andiamo appunto ad osservare quale sia la struttura costruttiva di un cosiddetto “laser a fibra”, e quali siano le caratteristiche uniche tipiche di questo genere di apparecchio, così da confrontarle con quelle, ormai ben note, dei laser a diodi o a lampade.

I laser a fibra sono, si potrebbe dire in tono un po’ scherzoso, se non figli come minimo cugini dei più moderni sistemi di telecomunicazione in fibra ottica; e questo sostanzialmente perché una tecnica mutuata proprio da quell’ambito operativo, quella del giunto in fibra, viene utilizzata per rendere solidali a quella che è la fibra principale tutti i componenti rilevanti, come i combinatori in fibra, la fibra attiva e i diodi laser di pompa. Rispetto ad un laser YAG classico, pompato sia a lampada che a diodo, la distinzione è evidente; questi ultimi sono infatti costruiti con componenti ottici separati, tutti applicati su una base, e allineati durante la fase di costruzione del laser stesso. Questo sfortunatamente, per rigoroso che sia stato l’allineamento in fabbrica, li espone al rischio significativo di perdere in validità quando, per motivi di espansione termica, il loro assoluto allineamento venga a mancare. Il laser in fibra, diversamente, ha come abbiamo visto solo elementi solidali, e quindi non può perdere l’allineamento.

Oltre a questa scelta tecnica che conferisce grande robustezza e durata, riducendo a livelli quasi nulli i costi di gestione già bassi di questi laser (in un ambito in cui la manutenzione richiesta anche dai modelli tradizionali è scarsissima), i laser a fibra hanno l’ulteriore vantaggio di un’elevata compattezza. La loro efficienza di conversione elettro-ottica, grazie alla sorgente a fibra, è assolutamente apprezzabile, attestandosi intorno al 30%., e i consumi sono dell’ordine di poche centinaia di watt. Combinati, I fattori elencati conferiscono ai laser a fibra un ultimo, straordinario punto di forza; una durata superiore alle 30.000 ore di funzionamento, più che sufficienti a farne un investimento che si ripaga da sè.