Perchè scegliere un laser a fibra?

L’ingresso deciso delle tecnologie laser nell’ambito operativo di tanti tipi di industrie manifatturiere non si può di sicuro più descrivere come un fatto nuovo; sono in realtà ormai svariati anni che, in un numero sempre crescente di ambiti industriali, e per la lavorazione di sempre più grandi varietà di materiali, viene introdotto in modo crescente l’utilizzo della tecnologia laser per incisioni e marcature, fra tante altre applicazioni. Ciononostante, se non è una novità l’utilizzo generico del tipo di tecnologia, questo non significa che non vi siano, e costantemente, migliorie e innovazioni; fra le più interessanti possiamo certo annoverare i laser a fibra.

Perchè, si potrebbe domandare, realizzare un’ennesima miglioria a uno strumento di uso ormai normalizzato? Non sarebbe strano, a questo punto, chiedersi se il motivo per il quale 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 tradizionale (come quelli, ad esempio, a lampade o a diodi) delle debolezze evidenti, magari perfino dannose, sorvolate in tanti anni di impiego nell’industria?

Non sarebbe giusto rispondere “sì” alla domanda che ci siamo appena posti, e infatti le industrie che usano i laser di tipo più tradizionale nei propri processi di fabbricazione ben di rado si trovano ad avere motivo di lagnarsi dei risultati. Tuttavia, bisogna ammettere che esiste, in effetti, un punto di forza particolare dei laser cosiddetti “a fibra” che può, in taluni casi, fare un’importante differenza.

Andiamo appunto ad analizzare quale sia la struttura costruttiva di un cosiddetto “laser a fibra”, e quali siano le caratteristiche uniche tipiche di questo genere di dispositivo, così da confrontarle con quelle, ormai ben note, dei laser 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, essenzialmente, 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 congiungere 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 subire, per via dell’espansione termica, un disallineamento dei componenti ottici, che riduce l’efficacia del laser e richiede una manutenzione per ripristinarla – difficoltà che è assolutamente assente nei laser a fibra.

Oltre a questa scelta tecnica che conferisce considerevole 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 beneficio di un’elevata compattezza. La loro efficienza di conversione elettro-ottica, grazie alla sorgente a fibra, è assolutamente interessante, 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, eccezionale punto di forza; una durata superiore alle 30.000 ore di funzionamento, più che sufficienti a farne un investimento che si ripaga da sè.