Taglio laser di lamiere con pellicola protettiva: 4 spunti di riflessione

Quando si lavorano lamiere che non saranno ulteriormente trattate né verniciate ma che devono conservare intatte le loro peculiarità estetiche diventa necessario proteggerle con una pellicola. Si tratta principalmente di pezzi in inox, alluminio e rame, con diverse finiture: spazzolati, lucidi...

In questi casi bisogna cercare di limitare l'impatto della pellicola protettiva sulla produttività globale. Il taglio laser del foglio e della pellicola deve poter essere realizzato a velocità piena e in un solo passaggio.

Se il taglio viene realizzato in due tappe o se bisogna ridurre la velocità della macchina significa che c'è un problema e va risolto. Durante il taglio, inoltre, non si devono creare bolle nella pellicola, e successivamente, quando la pellicola viene rimossa, non devono rimanere residui.

In questo articolo realizzato con l'aiuto di due dei principali produttori di pellicole, Novacel e Polifilm, andremo a trattare:

• Le difficoltà derivanti dal taglio laser di una lamiera protetta, ovvero le bolle.
• L'importanza della fase di rimozione della pellicola.
• Come scegliere la pellicola e cosa deve verificare l'operatore?
• I segni che permettono di individuare delle anomalie e gli elementi da tenere sotto controllo.

 

Durante il taglio possono formarsi delle bolle sotto la pellicola a causa del gas di taglio che va a depositarsi tra la lamiera e la pellicola. I rischi sono:

• che una bolla un po' più grossa si attacchi alla testa di taglio facendo sollevare il foglio e provocando dei movimenti non controllati e quindi inevitabili grossi danni.
• di danneggiare la testa di taglio e la lente.

Quando i tagli sono molto vicini il rischio che si formino bolle è ancora più grande. Un esempio classico è infatti quando vi sono dei piccoli fori molto vicini tra loro. In questo caso la pressione del gas si concentra su una superficie particolarmente esigua e forma di conseguenza delle bolle. Per cui quando i fori si trovano ad una distanza inferiore a 5 mm il rischio che si formino delle bolle è molto alto. Per evitarlo bisogna praticare una vaporizzazione, ovvero bruciare la pellicola prima del taglio, e della foratura in particolare. Questa fase di 'preforatura', disponibile sulla maggior parte delle macchine, può essere realizzata durante l’operazione di foratura, senza andare ad impattare in maniera significativa la produttività.

Invece, nel caso in cui la distanza tra le forature è più ampia, i fori si ritrovano in una zona in cui la pellicola è intatta, e quindi il rischio che si creino bolle d'aria è più basso.
 

Nel momento in cui si procede alla rimozione della pellicola possono insorgere altre difficoltà e in particolare:

• uno spreco di tempo importante e quindi una perdita di produttività;
• una deformazione meccanica dei prodotti e/o dei residui di colla quando l'operatore rimuove la pellicola.

Procedere ad un 'pre-taglio' della pellicola durante il taglio laser permette di semplificare questa operazione e di ridurre i vincoli derivanti dal materiale, senza infatti rovinare la lamiera, cosa che potrebbe invece accadere con un cutter.

 

La pellicola protettiva ha un impatto sul processo di produzione. Nonostante ciò i venditori di materia prima tendono a standardizzare le pellicole a discapito dell'ottimizzazione del taglio. In alcuni casi è però possibile scegliere una pellicola più adeguata, ovvero quando i volumi lo consentono o se la pellicola viene applicata in loco.

A) Bisogna quindi tenere conto di diversi elementi quando si sceglie la pellicola:

? la tecnologia di taglio: sorgente laser fibra o laser CO2
La lunghezza d'onda di un laser fibra è dieci volte inferiore a quella del laser CO2, e non viene assorbita dalla plastica. Di conseguenza se si usa una pellicola prevista per il laser CO2 per un taglio con laser fibra si rischia di ottenere un taglio poco estetico. Le pellicole per il taglio laser fibra sono appositamente concepite con proprietà assorbenti.

? i materiali: inox, alluminio, prelaccato, etc.

Inox/alluminio: Alcuni materiali sono grandi conduttori termici, come ad esempio l'alluminio, il rame, ecc. In questo caso al momento del taglio il calore si diffonde e può far fondere la pellicola. Questa deve dunque essere adeguata a questo tipo di materiali, presentando un livello di resistenza termica più alto rispetto a quello delle pellicole usate ad esempio per l'inox.

Acciaio prelaccato: Il taglio di acciaio prelaccato può risultare problematico se la lacca usata non possiede le proprietà necessarie ad assorbire l'onda laser. Anche se esistono delle pellicole apposite, bisogna comunque usare una lacca speciale, formulata con additivi specifici.

Double face : La protezione double face può causare una leggera sbavatura al momento del taglio, perché la pellicola dal lato del piano trattiene la materia. Si consiglia quindi di usare pellicole non molto spesse che riducono, quando non annullano, il rischio di inficiare la qualità.

? Lo spessore del foglio utilizzato
La pressione del gas varia in funzione dello spessore, per cui cambia anche il livello di adesività richiesto. Usando ad esempio una pellicola per fogli sottili su un foglio molto spesso si incorrerà inevitabilmente nella formazione di bolle.

? La finitura della materia: spazzolata, lucida, scotch-brite, ecc.
L'adesività dipende dalla superficie, esistono pellicole per ogni tipo di superficie. Per scegliere una pellicola bisogna quindi prendere in considerazione la finitura della materia.


B) Check: come essere sicuri che la pellicola scelta sia adeguata e ben posizionata

? L'operatore può verificare che il tipo di pellicola scelto sia quello giusto grazie a dei colori codificati e a delle diciture. Brice Lequette – Novacel spiega: «Per esempio le pellicole per il laser CO2 hanno la facciata adesiva nera e quella esterna bianca, mentre quelle per il laser fibra hanno la facciata adesiva nera e quella esterna grigia.»


? La pellicola va applicata correttamente, evitando in particolare di allungarla. La plastica è un materiale a memoria di forma che in caso di allungamento ritorna alle dimensioni iniziali. In caso di allungamento, il livello di adesività diminuisce e la pellicola diventa quindi meno resistente alla pressione del gas, con un rischio più alto che si formino le bolle.

Per verificare che la pellicola sia stata applicata correttamente si può procedere ad un test rapido:

• staccare una striscia di pellicola dalla lamiera,
• attendere un minuto,
• paragonare la lunghezza della pellicola rimossa alla zona su cui era incollata. La differenza non deve superare l'1 %.

Alcuni segni visibili ad occhio nudo permettono di individuare un problema sulla pellicola o di capire quali parametri della macchina inficiano la qualità:

• bolle sulla pellicola,
• bordo nero al taglio o sbavatura,
• il ritirarsi della pellicola a causa del taglio, fenomeno da limitare affinché la lamiera/il foglio conservi una protezione ottimale,
• residui che restano dopo la rimozione della pellicola.

Un modo per individuare il problema consiste nel modificare le impostazioni della macchina per scartare le possibili cause legate alla macchina, alla laminazione, al foglio o alla qualità della pellicola. Le modifiche seguenti, applicate una per volta dall'operatore, permettono di ottimizzare le impostazioni della macchina per evitare le bolle:

• Tempo di foratura (prossimo ai 0 secondi).
• Diametro dell'ugello (aumentare il diametro),
• Pressione del gas (diminuire la pressione del gas - minimo 5 bar)
• Modalità di funzionamento (CW piuttosto che a impulsi)
• Diminuzione della potenza durante la foratura

Dopo aver scartato le possibili cause legate alle impostazioni della macchina, se il problema non è risolto, è probabile che la causa risieda nella laminazione del materiale, nella scelta della pellicola o nell'uso che se ne fa. In questo caso i produttori di pellicole possono intervenire per identificare le difficoltà e trovare soluzioni tecniche adeguate.


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