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El corte con láser como procedimiento de corte sin contacto

El corte por láser se refiere a un procedimiento de separación con el que se pueden cortar materiales metálicos y no metálicos de distintos espesores. Se basa en un rayo láser que se guía, se conforma y se concentra. Cuando este incide en la pieza, el material se calienta tanto que se funde o se evapora. Toda la potencia del láser se concentra en un punto cuyo diámetro suele ser menor de medio milímetro. Si en este punto se concentra más calor del que se puede evacuar mediante la conducción de calor, el rayo láser atraviesa el material completamente, así comienza el proceso de corte. Mientras que con otros procedimientos la chapa recibe el efecto de útiles enormes con grandes fuerzas, el rayo láser lleva a cabo su trabajo sin contacto alguno. Así, ni se desgasta el útil, ni aparecen deformaciones o daños en la pieza de trabajo.

Las ventajas del corte con láser

El proceso del corte con láser

El corte por láser está basado en la interacción entre un rayo láser enfocado y la pieza de trabajo. Para que este proceso se lleve a cabo de forma segura y precisa, entran en juego multitud de componentes y medios auxiliares en el rayo láser y en su entorno que se aclaran en el siguiente gráfico.

Prinzip des Laserschneidens

  1. Óptica de enfoque: las ópticas de espejo y de lentes enfocan el rayo láser sobre el punto de mecanizado.
  2. Rayo láser: el rayo láser incide en la pieza y la calienta hasta que se funde o se evapora.
  3. Gas de corte: con ayuda del gas de corte, la colada que se crea se retira de la ranura de corte mediante soplado. El gas de corte sale de la tobera coaxialmente al mismo tiempo que el rayo láser.
  4. Estrías de corte: en el corte por láser, el borde de corte recibe un patrón de estrías característico. Con una velocidad de corte reducida, estas estrías discurren prácticamente en paralelo al rayo láser.
  5. Colada: el rayo láser (luz de láser concentrada) se guía a lo largo del contorno y funde el material localmente.
  6. Frontal de corte: en la pieza de corte, la anchura de la ranura de corte apenas supera la del rayo láser enfocado.
  7. Tobera: el rayo láser y el gas de corte inciden sobre la pieza a través de la tobera de corte.
  8. Dirección de corte: mediante el movimiento del cabezal de corte o de la pieza en una dirección determinada, se produce la ranura de corte.

Las múltiples aplicaciones del corte por láser

Lasergeschnittenes Bauteil

La calidad de suprimir la formación de rebabas: este engranaje muestra la excelente calidad de pieza del corte por láser, incluso en materiales gruesos.

Corte por láser de piezas de CFRP

Los plásticos con revestimiento de fibra de vidrio son el material ideal para la construcción ligera. Pero la resistencia del material presenta un desafío para casi cualquier útil, excepto para el láser. En la creación de prototipos, los clientes ya se benefician de la rapidez y de la flexibilidad del útil de corte por láser.

Musterteil BrightLine fiber

Desde acero inoxidable o de construcción hasta materiales altamente reflectantes, todos los materiales habituales de la industria se pueden mecanizar por láser con gran calidad.

Lasergeschnittene B-Säule

Rápido, sin rebabas y en tres dimensiones, así corta el láser componentes termoconformados como, por ejemplo, los pilares B de la industria automovilística.

Musterteile aus Buntmetallen

En el corte por fusión, el láser corta de manera especialmente rápida y rentable acero inoxidable y de construcción delgada a partir de 0,5 mm de espesor.

Lasergeschnittenes Hitzeschutzblech für Abgasanlagen

Los componentes conformados tridimensionalmente, como las chapas de protección térmica para sistemas de gases de escape, también reciben el corte final con la precisión del láser.

Schneiden von sprödharten Materialien wie Glas mit dem Laser

Incluso los materiales frágiles como el vidrio se pueden mecanizar con gran velocidad y resultados lisos gracias a las máquinas de corte por láser y sin rebabas ni esquirlas.

TruLaser 3030, Spiegelkante

BrightLine fiber es una sofisticada combinación de una óptica especial y las toberas con flujo optimizado con otras innovaciones técnicas. La ventaja: gracias a la elevada calidad de los bordes de corte, las piezas no se enganchan durante la retirada de las piezas.

Lasergeschnittene Küchenmessen

En comparación con los procedimientos de corte mecánicos, los cuchillos de cocina pueden fabricarse por láser más rápido y sin retoques del borde de corte.

Micromecanizado con productos TRUMPF

Los láseres de pulsos cortos y ultracortos cortan de forma rápida y rentable las estructuras más intrincadas, en escalas micrométricas. Así, por ejemplo, se emplean agujas cortadas por láser en la industria relojera o implantes cortados por láser en la tecnología médica.

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Todos los procesos de corte por láser de un vistazo

Cuando se trata del corte de materiales metálicos y no metálicos, el láser es la primera elección en muchos casos como útil universal. El rayo láser puede cortar prácticamente cualquier contorno con rapidez y flexibilidad, ya sea una forma intrincada y complicada, o los materiales extremadamente delgados. Los distintos gases y presiones de corte influyen en el proceso de mecanizado y en el resultado.

Oxicorte

Para el oxicorte, se utiliza oxígeno como gas de corte y se sopla con una presión de hasta 6 bar en la ranura de corte. Allí, quema y oxida la colada metálica. La energía liberada por esta reacción química ayuda al rayo láser en el proceso de corte. El oxicorte hace posibles unas velocidades de corte muy altas y el mecanizado de chapas espesas y acero de construcción.

Corte por fusión

En el corte por fusión se utilizan nitrógeno o argón como gases de corte. Estos se impulsan a través de la ranura de corte con una presión de entre 2 y 20 bar, y, al contrario que en el caso del oxicorte, no reaccionan con la superficie del metal en la ranura de corte. Este procedimiento de corte tiene la ventaja de que los bordes de corte no presentan óxido ni rebabas y apenas se necesitan retoques.

Corte láser por sublimación

El corte láser por sublimación se emplea sobre todo para tareas de corte fino que requieren cantos de corte de muy alta calidad. En este procedimiento, el láser evapora el material con la menor presencia de colada posible. El vapor del material genera una gran presión en la ranura de corte que expulsa la colada hacia arriba y hacia abajo. El gas de procesos (nitrógeno, argón o helio) protege las superficies de corte del entorno y garantiza que los bordes de corte no se oxiden.

Corte por láser de precisión

En el corte fino por rayo láser se yuxtaponen orificios individuales con energía láser por impulsos que se solapan entre un 50 % y un 90 %, con lo que generan una ranura de corte. A causa de las pulsaciones cortas, se generan potencias máximas de pulso muy altas e intensidades de la radiación extremas en la superficie de la pieza. La ventaja es el calentamiento del componente que es muy reducido y lo cual hace posible el corte de las piezas más intrincadas sin pérdida de calor.

Parámetros que influyen en el procedimiento de corte por láser

Posición y diámetro del foco

La posición del foco influye en la intensidad de la radiación y en la forma de la ranura de corte en la pieza de trabajo. El diámetro del foco determina el ancho de la ranura y también la forma de la ranura de corte.

Potencia del láser

Para que se supere el umbral de mecanizado (es decir, el punto en el que el material comienza a fundirse) se necesita una energía determinada por superficie. Esta se define como: energía por superficie = intensidad de la radiación x tiempo de aplicación sobre la pieza de trabajo.

Diámetro de boquilla

La selección de la tobera adecuada es determinante para la calidad de las piezas. Así, el diámetro de la boquilla determina tanto la forma del chorro de gas como la cantidad de gas.

Modo de funcionamiento

Funcionamiento de onda continua o pulsaciones: mediante el modo de funcionamiento se puede controlar si la energía del láser se proyecta sobre la pieza de forma continua o con intervalos.

Velocidad de corte

En función de cada tarea de corte y del material que se ha de mecanizar, se establece la velocidad de corte. En general, cuanto mayor sea la potencia láser disponible, más rápidamente se podrá cortar. Además, la velocidad de corte desciende al aumentar el espesor del material. Si la velocidad está ajustada demasiado alta o demasiado baja para el material correspondiente, esto causa una mayor rugosidad y formación de rebabas.

Grado de polarización

Casi todos los láseres de CO2 emiten luz láser con polarización lineal. Si se cortan contornos, el resultado del corte cambia con la dirección del corte: si la luz oscila en paralelo a la dirección de corte, el borde será liso. Si la luz oscila en perpendicular a la dirección de corte, se generará rebaba. Por tanto, la luz láser con polarización lineal se transforma generalmente a una polarización circular. El grado de polarización indica hasta qué punto se ha alcanzado la polarización circular que se pretende y es decisivo para la calidad del corte. En los láseres de estado sólido, la polarización no debe modificarse, estos proporcionan resultados de corte independientes de la dirección.

Gases y presiones de corte

En función del proceso de corte, se emplean distintos gases de proceso que se impulsan a través de la ranura de corte con distintas presiones. Cuando se usan como gas de corte el argón y el nitrógeno, por ejemplo, tienen la ventaja de que no reaccionan con el metal fundido en la ranura de corte. Al mismo tiempo, protegen la superficie de corte del entorno.

  

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