{"id":2587,"date":"2021-10-11T09:26:33","date_gmt":"2021-10-11T09:26:33","guid":{"rendered":"https:\/\/www.publiteconline.it\/applicazioni-laser\/?p=2587"},"modified":"2025-07-11T07:52:10","modified_gmt":"2025-07-11T07:52:10","slug":"misurazione-del-fascio-laser-perche-e-importante","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.publiteconline.it\/applicazioni-laser\/misurazione-del-fascio-laser-perche-e-importante\/","title":{"rendered":"Misurazione del fascio laser, perch\u00e9 \u00e8 importante?"},"content":{"rendered":"\n<h2 class=\"wp-block-heading\">L\u2019ampia disponibilit\u00e0 di diverse tecnologie, i bassi costi di approvvigionamento e l\u2019elevata flessibilit\u00e0 nell\u2019applicazione rendono il laser uno strumento d\u2019impiego universale per la lavorazione del materiale. La criticit\u00e0 della soluzione \u00e8 che sebbene la sorgente laser non sia soggetta ad usura, il fascio laser subisce modifiche sul piano della lavorazione. Nel peggiore dei casi senza che venga notato. Fortunatamente la metrologia tiene il passo degli sviluppi della tecnologia laser. Ormai, con uno strumento di misura compatto, \u00e8 possibile misurare una potenza laser fino a 12kW senza necessit\u00e0 del raffreddamento ad acqua. Il profilo del fascio di un laser ad alta potenza pu\u00f2 essere misurato senza contatto. Ma perch\u00e9 \u00e8 fondamentale?<\/h2>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Errori non rilevati con conseguenze fatali<\/h3>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Basta dare un\u2019occhiata agli ambiti applicativi dei laser per capirne velocemente il motivo: i laser si utilizzano non solo per realizzare fori piccolissimi e contorni esatti da lastre di acciaio spesso, ma anche per saldare cambi o carrozzerie, oppure hairpin nella produzione di batterie. I profili del fascio si distinguono chiaramente in base all\u2019applicazione (vedere Figura 1).<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-gallery columns-2 is-cropped wp-block-gallery-1 is-layout-flex wp-block-gallery-is-layout-flex\"><ul class=\"blocks-gallery-grid\"><li class=\"blocks-gallery-item\"><figure><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1021\" height=\"645\" src=\"https:\/\/www.publiteconline.it\/applicazioni-laser\/wp-content\/uploads\/2021\/10\/2021-_LP1_Misurazione-del-fascio-laser-.png\" alt=\"\" data-id=\"2590\" data-full-url=\"https:\/\/www.publiteconline.it\/applicazioni-laser\/wp-content\/uploads\/2021\/10\/2021-_LP1_Misurazione-del-fascio-laser-.png\" data-link=\"https:\/\/www.publiteconline.it\/applicazioni-laser\/?attachment_id=2590\" class=\"wp-image-2590\" srcset=\"https:\/\/www.publiteconline.it\/applicazioni-laser\/wp-content\/uploads\/2021\/10\/2021-_LP1_Misurazione-del-fascio-laser-.png 1021w, https:\/\/www.publiteconline.it\/applicazioni-laser\/wp-content\/uploads\/2021\/10\/2021-_LP1_Misurazione-del-fascio-laser--300x190.png 300w, https:\/\/www.publiteconline.it\/applicazioni-laser\/wp-content\/uploads\/2021\/10\/2021-_LP1_Misurazione-del-fascio-laser--768x485.png 768w\" sizes=\"auto, (max-width: 1021px) 100vw, 1021px\" \/><\/figure><\/li><li class=\"blocks-gallery-item\"><figure><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"387\" height=\"645\" src=\"https:\/\/www.publiteconline.it\/applicazioni-laser\/wp-content\/uploads\/2021\/10\/2r-.png\" alt=\"\" data-id=\"2588\" data-full-url=\"https:\/\/www.publiteconline.it\/applicazioni-laser\/wp-content\/uploads\/2021\/10\/2r-.png\" data-link=\"https:\/\/www.publiteconline.it\/applicazioni-laser\/?attachment_id=2588\" class=\"wp-image-2588\" srcset=\"https:\/\/www.publiteconline.it\/applicazioni-laser\/wp-content\/uploads\/2021\/10\/2r-.png 387w, https:\/\/www.publiteconline.it\/applicazioni-laser\/wp-content\/uploads\/2021\/10\/2r--180x300.png 180w\" sizes=\"auto, (max-width: 387px) 100vw, 387px\" \/><\/figure><\/li><\/ul><figcaption class=\"blocks-gallery-caption\">Fig. 1: La figura a sinistra mostra un fascio laser nel profilo a ciambella che viene utilizzato ad esempio nella saldatura. A destra un profilo del fascio come viene impiegato durante la foratura laser<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Per tutte le forme di fascio \u00e8 vero comunque che pi\u00f9 elevati sono i requisiti di qualit\u00e0 per il componente prodotto, pi\u00f9 importante \u00e8 il controllo periodico del fascio laser. Proprio con le applicazioni industriali, le ottiche si sporcano nei complessi percorsi ottici, il vetro di protezione del laser viene danneggiato o sporcato, o altrimenti, il processo influenzato meccanicamente. Ne consegue una modifica dei parametri del fascio Laser nel percorso verso l\u2019area di lavoro e il campione (vedere Figura 2). L\u2019aspetto pi\u00f9 critico \u00e8 che, in molti casi, il problema non viene rilevato immediatamente. I cordoni di saldatura non sono abbastanza forti, un foro non \u00e8 abbastanza profondo, un contatto di batteria \u00e8 instabile: tutti errori che, in determinate circostanze, vengono rilevati solo in un momento successivo. Gli effetti sono quindi pi\u00f9 marcati e, di solito, comportano costi elevati. Il controllo periodico dei parametri del fascio nel processo consente di evitare proprio queste situazioni.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image alignwide size-full\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"601\" height=\"174\" src=\"https:\/\/www.publiteconline.it\/applicazioni-laser\/wp-content\/uploads\/2021\/10\/apertura.png\" alt=\"Fig. 2: Modifica del profilo del fascio nel percorso verso l\u2019area di lavoro\" class=\"wp-image-2593\" srcset=\"https:\/\/www.publiteconline.it\/applicazioni-laser\/wp-content\/uploads\/2021\/10\/apertura.png 601w, https:\/\/www.publiteconline.it\/applicazioni-laser\/wp-content\/uploads\/2021\/10\/apertura-300x87.png 300w\" sizes=\"auto, (max-width: 601px) 100vw, 601px\" \/><figcaption>Fig. 2: Modifica del profilo del fascio nel percorso verso l\u2019area di lavoro<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Misurazione della potenza laser elevata nel processo<\/h3>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">La grande sfida che pone la misurazione dei laser industriali utilizzati nella lavorazione dei materiali \u00e8 la potenza elevata dei laser. Sempre pi\u00f9 spesso, ad esempio nella produzione di celle combustibili o nella saldatura di componenti di batteria, vengono utilizzati laser a fibre o a disco con potenze di diversi kilowatt. Solitamente i processi di saldatura si svolgono in impianti di produzione integrati. Le misurazioni della potenza automatizzate, rapide e sicure che non disturbano il processo offrono un primo indizio in merito alle modifiche del fascio laser sul piano della lavorazione. Normalmente, in questi casi, si impiegano strumenti di misura compatti quali il sistema Ophir Helios Plus, che offre una copertura con chiusura automatica, resistono a potenze elevate e vengono integrati direttamente nella rete industriale attraverso interfacce corrispondenti. Il grande vantaggio: la tecnologia \u201cpower from pulse\u201d qui utilizzata pu\u00f2 misurare potenze laser fino a 12 kW senza necessit\u00e0 di un raffreddamento ad acqua supplementare. Non appena i risultati della misurazione della potenza superano le tolleranze definite singolarmente la produzione ha il suo PASS\/FAIL, possiamo confermare che sono di solito necessarie ulteriori analisi che rilevano il profilo del fascio laser.<\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-image\"><figure class=\"aligncenter size-full\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"500\" height=\"443\" src=\"https:\/\/www.publiteconline.it\/applicazioni-laser\/wp-content\/uploads\/2021\/10\/3.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-2589\" srcset=\"https:\/\/www.publiteconline.it\/applicazioni-laser\/wp-content\/uploads\/2021\/10\/3.png 500w, https:\/\/www.publiteconline.it\/applicazioni-laser\/wp-content\/uploads\/2021\/10\/3-300x266.png 300w\" sizes=\"auto, (max-width: 500px) 100vw, 500px\" \/><figcaption><br><br><br>Fig. 3: MKS Instruments presenta un nuovo strumento di misura: Ophir BeamWatch Integrated 500 controlla laser a fibre singlemode con una lunghezza focale di fino a 500 mm.<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Definizione del profilo del fascio in presenza di elevata lunghezza focale<\/h3>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Nei processi critici si richiede sia la misurazione della potenza laser che il profilo del fascio. In questo modo \u00e8 possibile identificare immediatamente tutte le differenze, assicurare una qualit\u00e0 elevata e costante nel tempo del processo laser e tenerne la relativa documentazione. Grazie a ricerche approfondite ora \u00e8 disponibile uno strumento di misura del profilo del fascio, adatto anche per laser ad alta potenza, quali si impiegano nella produzione di celle combustibili e nella saldatura di componenti di batteria. Il sistema di misura Ophir BeamWatch Integrated combina la misurazione senza contatto del fascio laser con una misurazione della potenza. In questo modo si possono determinare in pochi secondi parametri di esercizio critici quali offset del fuoco o modifiche della posizione del beam waist, profondit\u00e0 di campo, dimensione fascio, potenza e densit\u00e0 di potenza o irradianza sulla superficie di lavoro. Ora \u00e8 possibile anche con il laser a fibre singlemode con una lunghezza focale di fino a 500 mm. Grazie all\u2019integrazione della metrologia nel processo automatizzato, viene migliorata la qualit\u00e0 dei componenti prodotti e si evitano azioni di richiamo e riparazioni. In questo modo, la produzione con laser risulta complessivamente pi\u00f9 affidabile e sostenibile.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Luca Porcelluzzi &amp; Nicolas Meunier, MKS Ophir<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Ormai, con uno strumento di misura compatto, \u00e8 possibile misurare una potenza laser fino a 12kW senza necessit\u00e0 del raffreddamento ad acqua. Il profilo del fascio di un laser ad alta potenza pu\u00f2 essere misurato senza contatto. 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