Qué es el corte por láser: Una guía útil
Muchos componentes se fabrican para muchas industrias utilizando diferentes procesos de fabricación. El corte por láser también es uno de los métodos muy utilizados para fabricar componentes en los que las chapas metálicas se cortan mediante el proceso de corte por láser.
Si desea utilizar el corte por láser en su próximo proyecto y quiere saber qué es el corte por láser y cómo funciona, lea la siguiente guía.
¿Qué es el corte por láser?
El corte por láser es un proceso de mecanizado que utiliza un haz de láser de alta potencia para cortar materiales. Láser es la abreviatura de Emisión Estimulada de Radiación por Amplificación de Luz. Es un proceso de corte muy común y se utiliza tanto en industrias de fabricación de gran volumen como en pequeños talleres.
¿Cómo funciona el corte por láser?
El proceso de corte por láser funciona utilizando un rayo láser, y todo el método consta de varios pasos, cada uno de los cuales tiene su importancia. El proceso de trabajo paso a paso del corte por láser es el siguiente:
- El proceso de corte depende del archivo de código G, que incluye las instrucciones que permitirán a la máquina realizar la tarea de corte. El código G es un conjunto de instrucciones que puede leer la máquina y, si la forma es más compleja, se requiere software CAM.
- A continuación se genera el rayo láser, y cada tipo de tecnología láser utiliza distintos medios de generación láser. Un fotón estimula el electrón y absorbe la energía para poder energizarlo. El electrón decae a una órbita baja y provoca la emisión de un fotón, que crea el rayo láser.
- Los fotones se disparan en distintas direcciones y crean ondas luminosas de diferentes longitudes de onda.
- Tras la amplificación, el haz láser abandona el medio láser y pasa a través de un cable de fibra óptica. A continuación, el haz pasa hacia la chapa metálica con una intensidad elevada.
- Cuando el haz enfocado alcanza el material, éste se evapora y se funde. El material se corta después de fundirse.
Tipos de corte por láser
Existen varios tipos de procesos de corte por láser, que se analizan en la sección siguiente.
Corte por láser CO2
Un láser de CO2 es un tubo láser que contiene gases como dióxido de carbono, helio y nitrógeno. El gas nitrógeno almacena energía, que luego se transmite al dióxido de carbono y al helio, que ayudan a liberar la energía sobrante tras la emisión de fotones.
El campo eléctrico excita las moléculas de dióxido de carbono y crea fotones que rebotan entre dos espejos, uno totalmente reflectante y otro parcialmente reflectante. El tubo también necesita mantener su eficacia mediante refrigeración y el uso de líquido o gas refrigerante. Los láseres de CO2 son muy eficaces para el corte de metales, pero no lo son tanto en materiales reflectantes y termoabsorbentes.
Corte por láser de fibra
El corte por láser de fibra consiste en utilizar una fibra óptica para amplificar la luz y no tiene descarga de gas. Consiste en emitir luz a través de los diodos láser, que luego pasan a través de una fibra óptica. Crea un haz de luz que es muy fuerte y puede fundir el acero inoxidable, que tiene un espesor de 1 cm. Tiene un fuerte sistema de flujo de aire y crea cortes limpios.
Corte por láser Nd: YAG
El láser Nd:YAG utiliza cristales de granate de aluminio e itrio dopados con neodimio en el láser para crear un haz láser. Pueden crear haces de láser pulsados y continuos.
Corte por láser de excímero
El corte por láser excímer utiliza un rayo ultravioleta. Es adecuado para procesos de corte que tienen lugar en la producción a pequeña escala. Se utiliza en el corte de semiconductoresla creación de microelectrónica y la cirugía ocular.
Corte directo por láser de diodo
El corte por láser de diodo directo utiliza el haz de láser de los diodos directamente. No tiene ningún medio de amplificación y crea un rayo láser muy potente. Es excelentemente eficaz en el corte de componentes.
Métodos y técnicas de corte por láser
Los diferentes métodos y técnicas de corte por láser se analizan en la sección siguiente.
Corte por fusión
El corte por fusión es un método de corte por láser que funciona mediante la técnica de fusión y soplado. El rayo láser, al atravesar el material, lo funde y, a continuación, el soplador retira el material fundido del componente. Es adecuado para material grueso y utiliza gases inertes.
Corte con llama
El corte por llama utiliza oxígeno para cortar el material y lleva a cabo una reacción de oxidación exotérmica, lo que reduce la necesidad de energía láser. El oxígeno sopla el material del corte, que se ha fundido.
Corte a distancia
El corte a distancia también se conoce como corte por vaporización o sublimación, y es adecuado para materiales finos y sensibles. En el proceso de corte a distancia no se utiliza gas. Vaporiza el material, y es adecuado para materiales finos, ofreciendo un corte rápido.
Fractura por estrés térmico
El corte por fractura de tensión térmica es un método utilizado para cortar material sometiendo la pieza a tensión. Se utiliza un rayo láser para fundir una fina capa de material, provocando tensión tras enfriarse para crear un corte.
Stealth Dicing
El corte en dados sigilosos es un método de corte en el que el punto focal del láser se sitúa dentro del material. Se crea una oblea que se expande con una membrana flexible que crea grietas. Estas grietas permiten cortar el material internamente.
Corte vectorial
El corte vectorial es un proceso de corte por láser que crea una línea muy limpia en el corte. Este proceso implica cortar a través del láser en forma de cortes rectos.
Rasterización láser
El rasterizado láser es un método que crea un corte grabado en el material. La cortadora láser quema la imagen tal y como se indica en el conjunto de instrucciones, y se crea la imagen grabada.
Usos comunes del corte por láser
El proceso de corte por láser tiene diferentes usos, y algunos de ellos son los siguientes:
Corte de chapa
El corte por láser ayuda a cortar chapas metálicas con velocidad y precisión. Permite crear patrones intrincados y diseños complejos para industrias como la aeroespacial, la de la construcción y la del automóvil.
Grabado
Los láseres de CO2 se utilizan para grabar en materiales como vidrio, madera, acrílico e incluso determinados metales. Ayuda a crear patrones para la señalización o artículos decorativos.
Soldadura láser
La soldadura láser ayuda a unir piezas metálicas, y estas soldaduras son muy limpias y se requieren habitualmente en los sectores de fabricación y automoción.
Corte de tubos
El corte por láser ayuda a cortar tubos de dimensiones precisas. Muchas industrias necesitan este tipo de tubos para aplicaciones estructurales.
Ventajas e inconvenientes del corte por láser
El corte por láser tiene sus pros y sus contras, que se analizan en la sección siguiente:
Pros
- El corte por láser deja cortes muy precisos y exactos en comparación con otros tipos de procesos de corte.
- Los materiales más finos pueden cortarse con láser a gran velocidad.
- Es un método versátil que puede utilizarse para muchas aplicaciones y puede cortar una amplia gama de materiales.
- No crea polvo en el componente y deja cortes limpios sin residuos.
- El corte por láser es un método orientado a la precisión que elimina una cantidad muy pequeña de material de la pieza, lo que reduce el desperdicio.
Contras
- El corte por láser es caro debido al elevado mantenimiento y al coste inicial.
- El operario de la cortadora láser debe tener formación en seguridad para manejar los láseres.
- Algunos materiales no son seguros para el corte por láser y, para evitar daños en la máquina, deben evitarse.
- El corte por láser es adecuado para materiales finos, como chapas finas de metal, y no para bloques gruesos.
Materiales comunes de corte por láser
Existen diferentes tipos de materiales que son compatibles con el corte por láser, y son los siguientes:
Metales
El corte por láser es uno de los métodos más utilizados para cortar metales. Muchos componentes se fabrican utilizando metales cortados por láser para diferentes aplicaciones. Los diferentes tipos de metales compatibles con el corte por láser consisten en acero, cobre, aluminioníquel, tungsteno y latón.
Plásticos
Los plásticos generan humos tóxicos cuando se calientan y, por tanto, pueden resultar un poco complicados a la hora de cortarlos con láser. Por lo tanto, sólo ciertos tipos de plásticos son compatibles, que consisten en acrílicos, POM, PMMA, poliéster, policarbonato, polietileno, mylar, Delriny polipropileno.
Madera
El corte por láser también ayuda a cortar madera y, por lo tanto, el grabado por láser se realiza en madera. Existen diferentes tipos de madera aptos para el corte por láser, entre los que se utilizan la madera contrachapada, las maderas duras y las maderas blandas.
Además, también se fabrican diferentes tipos de productos de cerámica, espuma, papel y vidrio mediante corte por láser.
¿Qué materiales no se pueden cortar con láser?
El láser también es incompatible con algunos tipos de materiales, que son los siguientes:
Fibra de vidrio laminada: La fibra de vidrio laminada no debe cortarse con láser, ya que produce cortes deficientes.
HDPE: Tiende a fundirse al cortar con láser en lugar de vaporizarse.
Poliestireno y polipropileno: Las espumas de estos materiales pueden incendiarse durante el proceso de corte por láser.
ABS: En lugar de vaporizarse, el ABS se funde al ser sometido al rayo láser y además genera un gas tóxico.
Policarbonato: Las planchas de policarbonato, de más de 1 mm de grosor, pueden incendiarse durante el corte por láser e incluso cambiar de color.
PVC: Cuando se somete a un rayo láser, el PVC provoca daños en el equipo.
Aplicaciones del corte por láser
El corte por láser se utiliza en muchas industrias, y algunas de sus aplicaciones son las siguientes:
Automóvil
En el sector del automóvil, el uso del corte por láser ayuda a cortar chapas y crear componentes como suspensiones, sistemas de escape y bastidores.
Aeroespacial
El sector aeroespacial necesita precisión en cada uno de sus componentes. De ahí que las cortadoras láser se utilicen para crear cortes precisos de álabes de turbina y armazones de aviones.
Electrónica
Las cortadoras láser pueden ayudar a fabricar componentes para dispositivos electrónicos con consistencia, como tabletas, smartphones, portátiles, etc.
Aplicaciones de arquitectura
El corte por láser se utiliza para crear cortes y grabados decorativos en muchas obras de arte y decoraciones.
Conclusión
El corte por láser es frecuente en muchas aplicaciones. Elegir el método y el tipo de láser adecuados es muy importante para obtener cortes exactos y precisos. Si usted también desea fabricar sus componentes con los mejores servicios de corte por láser, en DEK puede atenderle.
Preguntas frecuentes
¿Cuáles son los peligros del corte por láser?
Los peligros asociados al corte por láser son el fuego, las altas temperaturas y las quemaduras.
¿Cuáles son las diferencias entre el corte por láser y el corte CNC?
Las máquinas de corte CNC cortan el material mediante fricción, pero el corte por láser utiliza rayos láser.
¿Es rentable el corte por láser?
El corte por láser reduce las mermas y es un proceso más rápido, por lo que resulta rentable para pequeños volúmenes de productos.
¿Cuánto duran las cortadoras láser?
Las cortadoras láser pueden durar fácilmente entre 8000 y 10000 horas.
¿Cuáles son las alternativas a la tecnología de corte por láser?
Las alternativas al corte por láser son el corte por plasma, el mecanizado CNC y el corte por chorro de agua.
¿A qué profundidad puede cortar una cortadora láser?
Una máquina de corte por láser puede crear un corte de una profundidad máxima de 20 mm.
