![Conocimientos básicos sobre tecnología de corte por láser. 1]()
El corte por láser es una de las técnicas de corte más avanzadas del mundo. Permite cortar tanto metales como materiales no metálicos. Ya sea en la industria automotriz, la maquinaria de ingeniería o la de electrodomésticos, es frecuente observar el uso del corte por láser. Esta tecnología incorpora características como fabricación de alta precisión, gran flexibilidad, capacidad para cortar formas irregulares y alta eficiencia. Puede resolver desafíos que los métodos tradicionales no podían solucionar. Hoy, les presentaremos algunos conceptos básicos sobre la tecnología de corte por láser.
Principio de funcionamiento del corte por láser
El corte por láser se realiza mediante un generador láser que emite un haz de alta energía. Este haz se enfoca mediante una lente, formando un punto de luz diminuto y de alta energía. Al enfocar el punto de luz en las zonas adecuadas, los materiales absorben la energía del láser y se evaporan, funden, ablacionan o alcanzan el punto de ignición. Posteriormente, un flujo de aire auxiliar a alta presión (CO2, oxígeno o nitrógeno) elimina los residuos. El cabezal láser, accionado por un servomotor programado, se desplaza siguiendo una trayectoria predeterminada sobre los materiales para cortar piezas de diferentes formas.
Categorías de generadores láser (fuentes láser)
La luz se puede clasificar en luz roja, naranja, amarilla, verde, etc. Puede ser absorbida o reflejada por los objetos. La luz láser también es luz. Y la luz láser con diferentes longitudes de onda tiene diferentes características. El medio de ganancia del generador láser, que es el medio que convierte la electricidad en láser, determina la longitud de onda, la potencia de salida y la aplicación del láser. Y el medio de ganancia puede estar en estado gaseoso, líquido o sólido.
1. El láser de estado gaseoso más típico es el láser de CO2;
2. Los láseres de estado sólido más típicos incluyen láseres de fibra, láseres YAG, diodos láser y láseres de rubí;
3. El láser de estado líquido utiliza algunos líquidos, como disolventes orgánicos, como medio de trabajo para generar luz láser.
Los distintos materiales absorben la luz láser de diferentes longitudes de onda. Por lo tanto, es fundamental seleccionar cuidadosamente el generador láser. En la industria automotriz, el láser más utilizado es el láser de fibra.
Los modos de funcionamiento de la fuente láser
La fuente láser suele tener 3 modos de funcionamiento: modo continuo, modo de modulación y modo pulsado.
En modo continuo, la potencia de salida del láser es constante. Esto hace que el calor que llega a los materiales sea relativamente uniforme, lo que resulta adecuado para cortes rápidos. Sin embargo, esto no solo puede mejorar la eficiencia del trabajo, sino también agravar el efecto de la zona afectada por el calor.
En el modo de modulación, la potencia de salida del láser es proporcional a la velocidad de corte. Al limitar la potencia en cada punto, se mantiene el calor que llega a los materiales a un nivel relativamente bajo, evitando así un corte irregular. Sin embargo, debido a su complejidad de control, su eficiencia no es alta y su uso es limitado.
El modo de pulso se puede dividir en modo de pulso normal, modo de superpulso y modo de pulso superintenso. Sin embargo, sus principales diferencias radican únicamente en la intensidad. Los usuarios pueden tomar una decisión en función de las características de los materiales y la precisión de la estructura.
En resumen, el láser suele funcionar en modo continuo. Sin embargo, para obtener una calidad de corte óptima en ciertos materiales, es necesario ajustar la velocidad de avance, la velocidad de corte y el retardo durante el giro. Por lo tanto, en modo continuo, no basta con reducir la potencia. Es necesario ajustar la potencia del láser modificando el pulso.
Ajuste de parámetros del corte láser
Según los requisitos de cada producto, es necesario ajustar los parámetros en diferentes condiciones de trabajo para obtener los mejores resultados. La precisión de posicionamiento nominal del corte láser puede alcanzar los 0,08 mm, y la precisión de posicionamiento repetible, los 0,03 mm. Sin embargo, en la práctica, la tolerancia mínima es de ±0,05 mm para la apertura y de ±0,2 mm para el orificio.
Los distintos materiales y espesores requieren diferentes niveles de energía para su fusión. Por lo tanto, la potencia de salida del láser necesaria varía. En la producción, los fabricantes deben encontrar un equilibrio entre la velocidad y la calidad, seleccionando la potencia de salida y la velocidad de corte adecuadas. De esta manera, la zona de corte recibirá la energía apropiada y los materiales se fundirán con gran eficacia.
La eficiencia con la que un láser transforma la electricidad en energía láser es de aproximadamente un 30 % a un 35 %. Esto significa que, con una potencia de entrada de entre 4285 W y 5000 W, la potencia de salida es de tan solo unos 1500 W. El consumo real de energía de entrada es mucho mayor que la potencia de salida nominal. Además, según la ley de conservación de la energía, el resto de la energía se convierte en calor, por lo que es necesario añadir un enfriador de agua industrial .
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