Il futuro del taglio laser?… Non sarà laser!

“A 15 anni dall’inizio della “Fiber Laser Revolution” che ha stravolto il mercato delle applicazioni laser e del taglio laser in particolare, vale la pena fare insieme qualche riflessione concentrandoci, principalmente, su “dove siamo arrivati” e su dove pensiamo o vogliamo arrivare”. Con queste parole Stefano Cattaneo, Direttore Generale della IPG Photonics (Italy), ha accettato con entusiasmo di partecipare alla Cutting Week. Se volete quindi sapere quali caratteristiche avranno le sorgenti laser di domani, leggete questa intervista.

Senza troppi preamboli entriamo subito nel vivo del discorso. Parlando quindi di taglio laser piano, oggi, sembra che produttività, efficienza e qualità di taglio passino quasi esclusivamente dall’uso di sorgenti laser con potenze sempre più elevate. Chi meglio di IPG e quindi di te può chiarire definitivamente se realmente la redditività cresce in modo proporzionale alla potenza impiegata? L’alta potenza rappresenta davvero un vantaggio a prescindere dallo spessore in gioco? A che picco di potenza siamo arrivati? E dovendo acquistare un nuovo sistema di taglio, ti senti di dare un’indicazione sul un valore di potenza “ideale” pensando alle esigenze di taglio tipiche di un “terzista” comune che può passare dal tagliare il medio sottile allo spesso e viceversa più volte nell’arco della stessa giornata lavorativa?

Giochi subito il “carico” e parti all’attacco! Mi piace, perché mi permette di fare subito una prima riflessione: alla stessa domanda, nel corso degli ultimi 15 anni, ti avrei sicuramente dato risposte molto diverse tra loro. Nel 2006-2007 ti avrei detto: “con 2 kW fibra hai più o meno le stesse prestazioni di un 4 kW CO2, ma con costi di esercizio estremamente inferiori … cosa vuoi di più?”. Qualche anno più tardi avrei optato per un “… con 4 kW fai tutto!” e solo un paio d’anni dopo “… 6 kW è perfetto”. Arriviamo a tempi più vicini, nel 2019 la risposta sarebbe stata: “10 kW è la taglia giusta” … oggi consegniamo diverse sorgenti da 12 kW ogni mese e qualche 15 kW all’anno; 20 kW per applicazioni di taglio sono già stati installati anche in Italia, i 30 kW sono dietro l’angolo. Il bello è anche che fino al 30 kW la fibra è sempre la stessa, diametro 100 micron, quindi stessi parametri, stessa qualità, non devo inventarmi proprio nulla, vado solo più veloce sugli spessori noti e posso “osare” con spessori sempre più alti. Torniamo alla domanda iniziale: “qual è il valore di potenza ideale per un contoterzista?”. In tutta onestà, non esiste una risposta uguale per tutti. Io suggerisco sempre ai potenziali clienti di partire dall’analisi di cosa chiede loro il mercato, quello attuale e quello che vorrebbero domani anche grazie alla nuova macchina che stanno comprando. Una volta chiaro questo, si cerca la soluzione migliore per poter essere vincenti nei confronti dei competitors con un investimento che si ripaghi in tempi ragionevoli. Tempo fa un cliente mi ha detto: “credimi Stefano, il 10 kW è una macchina da soldi” si ripaga in pochissimo tempo … ma questo era vero per lui, per il suo mercato; a generalizzare si sbaglia e si buttano via soldi. Se poi, per rispondere alla tua domanda, posso dire cosa vorrei io … se appena appena fosse possibile, 20kW: la produttività sale in maniera non lineare con la potenza; mi piace sempre puntare in alto e avere libertà di movimento più ampia possibile.

Un’altra tendenza tecnologica proposta dal mercato negli ultimi anni sui cui anche IPG Photonics ha lavorato sono le cosiddette sorgenti a fascio variabile in cui la possibilità di poter controllare e regolare il MODE del fascio laser aumenta la velocità di perforazione e di taglio e migliora la qualità di lavorazione di materiali sia spessi che sottili con lo stesso laser. Mettendoti nei panni di chi taglia, e quindi pensando alla redditività e a tutte le variabili in gioco, questo tipo di sorgenti che avete anche voi a catalogo hanno mantenuto le aspettative? Sono realmente l’alternativa alle potenze sempre più elevate?

Seconda bella domanda! Iniziamo premettendo che, in IPG, io sono sempre stato nel “partito” di quelli che spingevano per la sorgente con “adjustable mode”. La possibilità di cambiare il modo e quindi la qualità del fascio, per ottenere in ogni condizione la qualità di taglio migliore, mi ha sempre attratto. Confesso però di essermi spesso scontrato con lo scetticismo di parecchi colleghi che “bollavano” l’idea come “moda” se non peggio, come fumo negli occhi per i clienti. Ripensandoci ora (ma con il senno di poi… è sempre tutto semplice) le mie convinzioni e motivazioni traballano pesantemente di fronte a una semplice considerazione: che vantaggi sto realmente offrendo al mio cliente? Su questo aspetto, in particolare, vorrei che ci focalizzassimo: io posso proporre sempre nuove soluzioni, ma alla fine è il cliente, e quindi il mercato, a decidere se una proposta abbia senso o meno. Non sto dicendo, “se funziona o no”, ma se porta vantaggi al mio cliente per avere i quali lui sia disposto a spendere dei soldi. Cosa porta il fascio di qualità variabile? come dici nella domanda, per essere interessante deve portare più alte velocità di taglio e più alte velocità di piercing, il tutto con una migliore qualità del bordo tagliato. I prima due vantaggi citati, di fatto, non esistono. Rispetto a un laser di pari potenza “peggiorare” la qualità del fascio non porta mai a maggiori velocità, né di taglio né di piercing. Rimane la qualità. Nel taglio in azoto, ad alta pressione, il vantaggio, quando esiste, è davvero minimale e spesso a scapito di velocità ridotte e consumi di gas molto più alti; nel taglio in ossigeno il miglioramento quasi sempre si nota, specie se la qualità dell’acciaio non è buona come dovrebbe. Le velocità di taglio sono più o meno le stesse, il parametro di taglio è più “robusto”, ancora e soprattutto con bassa qualità del materiale processato. Quindi… è un vantaggio per il cliente? Se trova il modo di farsi “pagare” dal suo cliente questa migliore qualità (che però deve garantire, non semplicemente millantare) anche a discapito di velocità ridotte, allora si, è un vantaggio; se non ci riesce l’investimento può addirittura diventare un “fardello” aggiuntivo, una penalizzazione nei confronti dei suoi concorrenti che possono proporre servizi a prezzi più concorrenziali. Oggi, visti i numeri di laser a fascio modificabile vendute o installate su sistemi di taglio anche da parte dei nostri competitors, mi convinco sempre di più che forse i miei colleghi scettici non sbagliavano poi tanto. Uscendo un attimo dal tema, devo però dire che i vantaggi sulla saldatura sono impressionanti, mi consolo quindi “rinfacciando” ai colleghi che comunque avevo ragione….

Abbiamo compreso quanto la sorgente laser sia determinante per un sistema di taglio. Vi è però un’altra componente altrettanto fondamentale per cui anche voi avete messo a punto una gamma di prodotto, ovvero la testa di taglio. Spesso viene data per scontata o trascurata; puoi invece spiegarcene l’importanza e presentarci la vostra gamma di prodotto?

Dici una cosa tanto ovvia, quanto poco considerata da molti. La testa è fondamentale, è la parte più critica del sistema di taglio, ma spesso data per “scontata”. Due sorgenti laser di uguale potenza e qualità del fascio, producono sul pezzo lo stesso identico effetto; poi una può essere più efficiente dell’altra, più affidabile, compatta, leggera … tutto quello che vuoi …, ma sul pezzo hanno lo stesso effetto e questo è un dato di fatto. È semplicemente così. La differenza nel processo di taglio in termini di qualità dei lembi, velocità di taglio, massimi spessori tagliabili e consumi di gas, la fa la testa.
IPG ha iniziato da più di un decennio a sviluppare e produrre teste per i propri laser. Per qualsiasi applicazione, taglio saldatura, marcatura, cladding cleaning … a ottiche fisse, con zoom, scanner … tutto. Per il taglio, ci siamo concentrati maggiormente sull’alta e altissima potenza, anche perché sul mercato non ci sono altri produttori di teste in grado di offrire soluzioni industriali (non prototipi da laboratorio) per lavorare con potenze sopra ai 10 kW e questo rappresentava un limite allo sviluppo stesso di questo mercato.

Negli anni avete presentato un vostro piccolo sistema di taglio laser, il LaserCube, di cui, in tutta franchezza, non ne ho mai compreso a fondo le ragioni. Puoi aiutarmi a farlo adesso spiegandomi a chi vi rivolgete con questa macchina e la filosofia che vi sta dietro?

Domanda lecita e ti confesso che non è la prima volta che me la fanno. IPG produce e installa migliaia di laser ad alta potenza all’anno, l’80% dei quali finisce in sistemi di taglio. Perché produrre una nostra macchina da taglio e fare concorrenza ai nostri clienti? Come dicevo, la domanda è lecita, ma la risposta è molto semplice. La nostra macchina, “LaserCube”, per caratteristiche, dimensioni, performances e options, si rivolge a un mercato che non è quello tipico del taglio laser ma a una nicchia che rimaneva scoperta, proprio perché nicchia quindi alte performances e numeri bassi. Abbiamo puntato sull’alta precisione, sull’alta ripetibilità, sulla stabilità del processo come pure sulla visione e altre features che la rendono interessante, ma non esattamente a buon mercato. Onestamente non ne vendiamo molte, ma sulla stessa piattaforma abbiamo via via rilasciato altri sistemi, di saldatura per il mondo batterie per e-mobility per esempio, cogliendo quindi grande beneficio dal lavoro svolto.

Poco meno di una decina di anni fa teneva banco il dibattito fra sorgenti laser CO2 e in fibra e sappiamo bene come siano andate le cose. Oggi sembra invece che l’egemonia dei laser in fibra possa essere, a sua volta, insidiata dalle sorgenti laser a diodo diretto che sembrano essere ancor più vantaggiose ed efficienti. È realmente così?

Purtroppo, e lo dico con nostalgia, dubito che rivivremo in tempi brevi un altro periodo di dibattito così “vivo” come quello del Fibra vs CO2. Si confrontavano due tecnologie profondamente diverse, con argomentazioni sempre legittime, tecniche, professionali e anche “passionali”. Da una parte c’era una tecnologia nuova, promettente e “giovane” che, proprio perché “giovane” si presentava sul mercato con brio, freschezza e una certa arroganza … pronta a scalzare la soluzione “matura”, nota, sicura, ma anche … vecchia e spenta. Bei tempi. Con i diodi invece, innanzitutto, la lunghezza d’onda è quasi la stessa per cui non ci si può / non ci si poteva … aspettare stravolgimenti tecnologici. Inoltre, si è cercato per anni di “copiare” quello che si faceva con il fibra. Si puntava ad avere le stesse potenze del fibra con la stessa qualità del fascio – mi viene da dire – per fare lo stesso lavoro.
Si puntava su una potenziale maggiore efficienza e su una “teorica” maggiore semplicità per poter arrivare a soluzioni economicamente più vantaggiose, ma tutto questo non si è verificato. Se noti, la mia risposta è “al passato”. In questi anni, la tecnologia fibra è letteralmente esplosa e “maturata” molto più velocemente del previsto, rendendo la soluzione a diodi diretti vecchia e perdente prima ancora di iniziare ad affermarsi. Direi quindi che dibattito fibra vs diodi diretti, è già praticamente concluso.

Chiudiamo con la domandona dell’anno: quali e come saranno le sorgenti laser del prossimo futuro? Ma soprattutto, cosa dobbiamo aspettarci da IPG Photonics dopo che con le sue sorgenti laser ha di fatto rivoluzionato il nostro modo di pensare e trasformare la lamiera?

Questa è davvero la domanda dell’anno. Ti rispondo riprendendo i discorsi fatti prima: se voglio presentare qualcosa di nuovo, devo avere in mente qualche vantaggio tecnologico, di prodotto o di processo, che porti benefici significativi (se no che cambiamento è??) al mio cliente e che gli permetta di essere sempre più “vincente” sul suo mercato. Il tutto ovviamente deve essere economicamente vantaggioso, e questo diventa lo scoglio principale. Il costo per Watt del laser a fibra è sceso così tanto negli ultimi anni e continuerà a scendere nei prossimi, rendendo quasi impossibile pensare a una possibile affermazione di nuove soluzioni. In un’intervista di qualche anno fa, alla stessa domanda rispondevo: … vedremo nuove lunghezze d’onda, magari nel visibile, ma soprattutto vedremo nuovi “approcci” al taglio laser. Dicendo questo pensavo a sorgenti a impulsi corti o ultracorti, già disponibili, ma ancora relegate a nicchie di applicazioni. Ecco, pensare ad un loro utilizzo nel taglio laser a prezzi confrontabili con le quelli delle sorgenti di oggi … purtroppo è pura fantasia. Mi verrebbe quasi da dire: “il futuro del taglio laser … non sarà laser”.