Métodos de Maquinado CORTE LÁSER

Transcripción

1 Métodos de Maquinado CORTE LÁSER

2 Descripción del Proceso LASER significa Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation", en español amplificación de luz mediante emisión estimulada de radiación. En un láser se amplifica la luz mediante la absorción y radiación de energía. Es generado por una fuente láser

3 Descripción del proceso La luz del láser se enfoca nítidamente con una lente de enfoque. En el foco del rayo láser se genera una densidad de potencia extremamente alta con la que los materiales pueden fundirse o evaporarse. El resultado es una herramienta universal y sin desgaste, ya que el rayo láser nunca se desafila.

4 Tipos de Láser Láseres de CO2 son láseres de gas basados en una mezcla gaseosa de dióxido de carbono que se estimula eléctricamente. Con una longitud de onda de 10,6 micrómetros, resultan adecuados sobre todo para tratar materiales no metálicos y la mayoría de los plásticos. Los láseres de CO2 tienen una eficiencia relativamente alta y muy buena calidad de rayo, por lo que son uno de los tipos de láser más extendidos. Este tipo de láser es adecuado para los siguientes materiales: madera, acrílico, vidrio, papel, textiles, plásticos, películas, cuero, piedra.

5 Tipos de Láser Los láseres de fibra pertenecen al grupo de los láseres sólidos. Generan el rayo láser mediante lo que se conoce como "Seed Laser" y lo amplifican en fibras de vidrio especialmente montadas a las que se suministra energía a través de diodos de bombeo. Con una longitud de onda de 1,064 micrómetros, los láseres de fibra consiguen un diámetro de foco muy pequeño, por lo que su intensidad es hasta 100 veces superior a la de los láseres de CO2 de la misma potencia media emitida.

6 Tipos de Láser Los láseres de fibra pertenecen al grupo de los láseres sólidos. Generan el rayo láser mediante lo que se conoce como "Seed Laser" y lo amplifican en fibras de vidrio especialmente montadas a las que se suministra energía a través de diodos de bombeo. Con una longitud de onda de 1,064 micrómetros, los láseres de fibra consiguen un diámetro de foco muy pequeño, por lo que su intensidad es hasta 100 veces superior a la de los láseres de CO2 de la misma potencia media emitida.

7 Tipos de Láser Los láseres de fibra resultan ideales para el marcado de metales, para grabados en metal y para marcados en plástico ricos en contrastes. Los láseres de fibra por lo general no requieren mantenimiento y se caracterizan por su larga vida útil de por lo menos horas de láser. Este tipo de láser es adecuado para los siguientes materiales: metales, metales revestidos, plásticos.

8 Tipos de Láser Láseres de cristal pertenecen a los láseres sólidos. Para aplicaciones de marcado, en la actualidad estos láseres son bombeados por diodos (antes mediante lámparas de rayos). Los tipos de láser más habituales de esta categoría son Nd:YAG (granate de itrio-aluminio dopado de neodimio) y Nd:YVO (ortovanadato de itrio dotado de neodimio), llamados así por el elemento de dopado neodimio y el cristal anfitrión. Con 1,064 micrómetros, los láseres de cristal presentan la misma longitud de onda que los láseres de fibra y por lo tanto también resultan adecuados para marcar metales y plásticos. Vida útil de aproximadamente 8000 a horas y es muy costoso

9 Ventajas Corte rápido y productivo Son máquinas de aplicación flexible Es un procedimiento inteligente Es un procedimiento seguro (no fijar pieza ni entrar en contacto con piezas móviles o abiertas) Es un procedimiento sencillo Es un procedimiento limpio Produce beneficios $$$$$$ No hay desgaste de herramienta

10 Desventajas Alta inversión inicial y mayores gastos de mantenimiento con relación a otros procesos. Limitado en el espesor de los materiales. Dependiendo del equipo se puede obtener: Acero dulce: 20 (25)mm. Acero altam. aleados: 15mm Aluminio: 10mm En placas de espesores medios no tiene una superficie de corte pareja. Requiere un muy exacto control de distancia entre la torcha y la placa. Los materiales con superficies reflectivas bajan la estabilidad del proceso.

11 Aplicaciones

12 Aplicaciones Es requisito para la mecanización por láser la absorción de la radiación del láser en el material de base o en una capa de recubrimiento. La absorción depende de la longitud de onda, del tipo de láser y del material. Algunos materiales absorben la radiación del láser de forma excepcional, pero otros, algo peor. Por ejemplo, el aluminio o el latón sin recubrimiento tienen un grado de absorción débil. En este caso se necesita por lo tanto un potente sistema láser.

13 Aplicaciones Grabación por láser Cuando se graba por láser, el material de base es fundido o evaporado por la radiación láser. La intensidad de la radiación láser deberá por tanto superar un valor límite determinado, la denominada intensidad de valor umbral. La intensidad de valor umbral es especialmente elevada en materiales que presenten una alta conductividad eléctrica.

14 Aplicaciones Corte por láser En la operación de corte por láser se divide un material en forma de placa mediante un rayo láser dirigido. Clases: a) Corte láser por fusión se funde o se evapora el material, por ejemplo, un material acrílico. b) Corte láser por sublimación. se evapora el material, por ejemplo, la madera, saltándose la fase de licuefacción.

15 Abrasión Con la abrasión se volatiliza o evapora una capa superficial. Las capas superficiales finas, como las capas de pintura o de anodizado, son especialmente apropiadas para el grabado por láser. Templado (revenido) Con el láser se pueden calentar las superficies de forma controlada. La coloración o tintado dependen de la temperatura máxima lograda.

16 Aplicaciones Viraje de color y blanqueamiento Hecho en plásticos con lásers del tipo Nd, Al penetrar el material la radiación penetra el plástico y es absorbida en pigmentos modificando el color. Quemado Rotulado por quemado de capas superficiales con polvo cerámico. Espumado En determinados plásticos el láser produce burbujas de gas que al enfriarse produce un volumen visible en relieve

17 Investigaciones Sistema y procedimiento para la fabricación de membranas electrolíticas delgadas y autosoportadas mediante mecanizado láser 6-jun-2011 patente publicada. Micro mecanizado Laser de Componentes de Gran calidad de Acabado Superficial Artículo 2008 Fabricación digital de modelos constructivos: análisis de equipos y procesos Junio 2011 Proceso innovador de corte láser para placas cerámicas Optimización de las condiciones del proceso de taladrado láser

18 Bibliografía sw ES/Servicio/Preguntas-Frecuentes/Pages/Como- Funciona-un-Laser.aspx