Corte Por Laser

DEFINICIÓN

El término láser es en realidad un acrónimo.

Significa amplificación de la luz por emisión estimulada de radiación.

Mecanismo de generación:

Algunas sustancias sensibles, como el CO2, cuando son excitadas por alguna fuente de energía liberan a su vez parte de la energía adquirida en forma de fotones (emisión espontánea). Los fotones liberados pueden repetir el proceso al interactuar con otros electrones de la misma sustancia que, a su vez, son excitados y liberan más fotones (emisión estimulada).

CARACTERÍSTICAS DE LA ENERGÍA LUMINOSA DEL LASER ( FOTÓNICA)

-Pureza espectral: luz, permite el uso de lentes.

-Direccionalidad: alta intensidad de enfoque

-Energía: gran capacidad de energía calorífica.

-Longitud de onda: no visible por el ojo humano.

CORTE LASER

El Corte con láser es una técnica empleada para cortar piezas, caracterizada en que su fuente de energía es un láser que concentra luz en la superficie de trabajo. Para poder evacuar el material cortado es necesario el aporte de un gas a presión como por ejemplo aire, oxigeno, nitrógeno o argón. Es especialmente adecuado para el corte previo y para el recorte de material sobrante pudiendo desarrollar contornos complicados en las piezas. Entre las principales ventajas de este tipo de fabricación de piezas se puede mencionar que no es necesario disponer de matrices de corte y permite efectuar ajustes de silueta. También entre sus ventajas se puede mencionar que el accionamiento es robotizado para poder mantener constante la distancia entre el electrodo y la superficie exterior de la pieza. Para destacar como puntos desfavorables se puede mencionar que este procedimiento requiere una alta inversión en maquinaria y cuanto más conductor del calor sea el material, mayor dificultad habrá para cortar.

El laser afecta térmicamente al metal pero si la graduación es la correcta no deja rebaba. Las piezas a trabajar se prefieren opacas y no pulidas porque reflejan menos. Los espesores más habituales son varian entre los 0,5 y 6 mm para acero y aluminio. Los potencias más habituales para este método oscilan entre 3000 y 5000 W.

CORTE POR LÁSER EN ROBOTS

Entre las ventajas de los robots industriales citaremos su sencilla integración en planta,accesibilidad y mayor alcance de la herramienta de corte.flexibilidad inherente a los robots permiten su posterior reutilización en otras tareas. Aunque su precio depende en gran medida del volumen de trabajo, configuración y tipo de generador láser empleado.

TIPOS DE LASER

Dos tipos distintos de cartuchos o tubos láser podemos encontrar en el mercado. Los que utilizan un sistema de excitación del gas por RF (Radiofrecuencia) o los que utilizan una alta tensión continua (DC).

Una excitación por alta tensión es mucho más simple y económica, aunque sus grandes desventajas hacen muy desaconsejable este tipo de láser.

Su bajo nivel de estabilidad, problemas de temperatura y reducida vida útil, entre 1500 y 3000 horas impiden que sea un sistema lo suficientemente rentables, y todo el dinero ahorrado en la inversión inicial se consume en poco tiempo, ya que nos vemos obligados a sustituir el tubo láser una o dos veces al año, además del coste del soporte técnico constante.

El motivo de su reducida vida útil es el daño que produce la alta tensión en los cátodos del tubo, situación que no se produce cuando la excitación es por RF.

La excitación por DC utiliza siempre la refrigeración por agua, incluso en potencias por debajo de los 100W, ya que el aumento exagerado de la temperatura durante su funcionamiento es uno de sus mayores problemas.

La excitación por RF garantiza una gran estabilidad de la potencia, gracias a que el control se realiza con señales digitales, una vida útil muy prolongada, entre 30.000 y 45.000 horas y no existen problemas importantes de temperatura, pudiendo ser refrigerado por aire incluso con potencias por encima de los 100W, permitiendo un funcionamiento en continuo.

La diferencias de estabilidad, calidad del láser, diámetro del haz y otros tantos parámetros, es tan grande que ni tan siquiera se puede realizar una comparativa entre ambos tipos de láser, siendo indiscutible los beneficios del cartucho excitado por RF.

APLICACIONES DEL LÁSER PARA EL MECANIZADO DE MATERIALES

Utilizado como herramienta para el mecanizado de materiales -corte, marcado y soldadura-, el láser trabaja de forma rápida y económica, libre de desgaste y esfuerzos, con gran precisión.

Los láseres de CO2 convierten la energía eléctrica en luz láser dirigida que puede ser transmitida a grandes distancias. En el corte por láser se utiliza la radiación para calentar la pieza hasta alcanzar la temperatura de fusión, al tiempo que una corriente de gas a presión arrastra el material fundido. El rayo láser puede ser desviado mediante espejos y enfocado sobre un punto de menos de una décima de milímetro –actúa como una herramienta puntual– pudiéndose alcanzar densidades de potencia capaces de fundir o evaporar prácticamente cualquier material La zona afectada térmicamente es muy limitada, lo que evita la aparición de distorsiones. El contorno de la pieza a cortar puede ser de cualquier forma y complejidad, pudiéndose realizar el proceso a altas velocidades.

La aplicación industrial precisa aparatos de alta disponibilidad y larga vida útil, incluso bajo duras condiciones de trabajo.

VENTAJAS

-Mejor aprovechamiento del material debido a que la anchura del surco generado es mínima.

-Las paredes de corte son perpendiculares a la pieza, paralelas entre sí y no redondeadas como ocurre con otros procesos térmicos de corte

-La pieza cortada no precisa ningún tratamiento posterior ni limpieza.

-Se pueden realizar cortes en cualquier dirección.

-El proceso es altamente flexible y automatizado, no precisa cambios de herramientas; simplemente se realizan cambios en el programa informático.

APLICACIONES INDUSTRIALES

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