Laser a fibra: I vantaggi di una scelta

Non possiamo certo più affermare, ormai, che i laser per incisioni o marcature siano una novità nel mercato delle attrezzature industriali utilizzate in uno qualsiasi dei tanti tipi di fabbriche esistenti: ormai da diversi anni, infatti, sempre più strutture industriali, in moltissimi ambiti diversi, decidono di impiegare, 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 vasto ed avanzato, 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.

Qual è la logica per questa ennesima miglioria ad uno strumento dall’uso ormai consolidato? 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 forse 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?

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

Studiamo infatti, per cogliere 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 raro ed innovativo in questa tecnologia quando confrontata ai più noti e classici laser com quelli a diodi o a lampade.

I laser a fibra sono, si potrebbe dire in tono un po’ scherzoso, se non figli almeno 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 convenzionale, pompato sia a lampada che a diodo, la distinzione è palese; questi ultimi sono infatti costruiti con componenti ottici separati, tutti applicati su una base, e allineati durante la fase di fabbricazione del laser stesso. Questo purtroppo, per rigoroso che sia stato l’allineamento in fabbrica, li espone al pericolo significativo di perdere in efficacia quando, per motivi di espansione termica, il loro assoluto allineamento venga a mancare. Il laser in fibra, al contrario, 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 decisamente 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 conclusivo, 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.