Corte por láser: análisis de las ventajas y desventajas de la tecnología láser

Los cambios microestructurales superficiales de los materiales no pueden ocurrir a menos que se sometan a procesos de corte. Una de las principales técnicas para cortar materiales para mecanizado es el corte por láser. Este permite crear patrones según los diseños y los resultados requeridos. Este proceso implica la fusión, la combustión y la vaporización de materiales en presencia de un potente rayo láser. Si bien este proceso es muy efectivo, es fundamental comprender las diversas ventajas y desventajas del corte por láser.

El proceso de corte se realiza con éxito mediante una cortadora láser, que utiliza un fino rayo láser que se enfoca en el material. Sin embargo, antes de comenzar a cortar, es necesario tener en mente un objetivo específico basado en los diseños o patrones. A los fabricantes les resulta difícil cortar algunos materiales duros. Sin embargo, con la introducción de la cortadora láser, ahora es fácil.

Aquí le explicaremos todo lo que necesita saber sobre el corte por láser. También explicaremos su funcionamiento y sus ventajas y desventajas.

¿Qué es el corte por láser y cómo funciona?

Hoy en día, muchas industrias manufactureras utilizan máquinas de control numérico computarizado para acelerar sus procesos de producción. Estas máquinas utilizan varios procesos, y uno de ellos es... corte por láser. Básicamente, todas las máquinas de control numérico por computadora implican dar comandos a las máquinas después de transformar el dibujo digitalizado en un lenguaje de computadora.

Este lenguaje proporciona al dispositivo las instrucciones necesarias para ejecutar los diseños. La relación entre el lenguaje y la máquina es similar a la de enviar una imagen a una impresora. Así funcionan las máquinas de corte láser, capaces de ejecutar los diseños en poco tiempo.

El diseño del producto de corte láser permite utilizar archivos vectoriales 2D para guiar los láseres. Está compuesto por un resonador láser. Este resonador contiene fibras de vidrio o, en ocasiones, una mezcla de gases y cuerpos cristalinos. El resonador que lo compone depende del método del diseñador para cortar los materiales. La aplicación de energía a la mezcla inicia el proceso de corte. A continuación, el láser se enfoca tras enviar la mezcla a través de diferentes lentes de espejo.

¿Cómo funciona el corte por láser?

Antes de profundizar en las ventajas y desventajas del corte láser, es fundamental comprender su funcionamiento. El funcionamiento de las máquinas de corte láser es similar al de las máquinas CNC, pero utilizan un láser de alta potencia. El láser guía el material o haz mediante un sistema CNC y óptica. El dispositivo utiliza el CNC, o el código G, para cortar el material y controlar el movimiento.

Tras enfocar el rayo láser, el material se derrite, vaporiza y quema. Además, se puede obtener un acabado superficial de alta calidad al soplar el material con un chorro de gas. La creación de un rayo láser se produce en un recipiente cerrado mediante la estimulación de materiales láser mediante lámparas o descargas eléctricas.

La amplificación de los materiales láser se produce tras reflejarse internamente a través de un espejo parcial. El fenómeno continúa hasta que se acumula suficiente energía en forma de un flujo de luz monocromática coherente que permite su escape. La intensidad de la luz aumenta tras utilizar fibra óptica o espejos para enfocar el área de trabajo.

El diámetro de un rayo láser es inferior a 0,32 mm en su borde más delgado. En cambio, el ancho de corte puede ser de tan solo 0,10 mm. Sin embargo, esto depende del grosor del material. Si el corte del material con la máquina de corte láser no comienza desde el borde, utilice el proceso de perforación.

El proceso de perforación permite que el láser perfore el material con alta potencia. Por ejemplo, perforar una lámina de acero inoxidable de 13 mm tardará entre 5 y 15 segundos.

Ventajas del corte por láser

Las ventajas de la tecnología de corte por láser son enormes. Algunas de ellas se describen a continuación:

Beneficio uno: Alta precisión y exactitud

La precisión con la que el láser corta los materiales es alta gracias a un haz de luz enfocado. El láser es potente y pequeño, pero la precisión con la que funde y evapora los materiales es inigualable. Generalmente, el rango de tolerancia del láser oscila entre 0,003 mm y 0,006 mm.

La tolerancia de una cortadora de plasma es de aproximadamente 0,02 mm, superior a la del corte por láser. Asimismo, otras herramientas de corte tienen tolerancias de entre 1 y 3 mm o superiores. Supongamos que se necesita una máquina de alta precisión durante los procesos de fabricación. En ese caso, la herramienta preferida suele ser la cortadora láser. Por ello, la industria aeroespacial, que requiere una tolerancia estricta, utiliza el corte por láser.

Beneficio dos: bajo costo y más asequible

La ventaja económica del corte láser sobre otras máquinas CNC del mismo calibre es una de las ventajas de la tecnología láser. Con la tecnología de corte láser, no es necesario fabricar herramientas personalizadas. Tampoco es necesario modificar el dispositivo para ningún proyecto, ya que no se requieren herramientas de corte adicionales.

Además, no se produce desgaste de la superficie al no haber contacto físico. El coste de mantenimiento es menor que el de otras tecnologías de mecanizado, ya que las piezas mecánicas de la cortadora láser son mínimas. El coste de operación de la máquina también es menor en comparación con las herramientas tradicionales de fabricación.

Beneficio tres: Se utiliza para trabajos de gran complejidad

Muchos trabajos que podrían resultar demasiado complejos para otras tecnologías de corte son sencillos para las cortadoras láser. La tecnología láser puede trabajar incluso con el borde más fino de un material. Aunque el área de corte puede experimentar una ligera distorsión o deformación, con una cortadora láser se pueden producir rápidamente geometrías complejas. El corte láser tiene un amplio rango de tolerancia y admite una gran variedad de materiales.

Beneficio cuatro: Mayor utilización de hojas con menos desperdicio

Al utilizar una cortadora láser con materiales, se desperdicia una pequeña cantidad. Esto distingue al corte láser de otras máquinas que utilizan una proporción considerable de material. Con una cortadora láser, los fabricantes pueden aprovechar al máximo los materiales. El coste de producción también disminuye gracias a una mayor utilización de los recursos y a un menor desperdicio de material.

Beneficio cinco: Prevención de daños

Otra ventaja del corte láser es evitar daños, incluso en los materiales más estrechos. Mucha gente tiende a creer que la deformación o el daño de los materiales es inevitable debido a la información errónea sobre el dispositivo. Esta creencia popular se basa en el uso de altas temperaturas en el proceso de corte láser. Cabe destacar que el calor afecta solo a una pequeña área del material y no afecta la tolerancia. La velocidad a la que el láser corta las láminas es vertiginosa, por lo que el corte toma menos tiempo. Por lo tanto, los fabricantes pueden evitar fácilmente la deformación y la distorsión.

Beneficio seis: bajo consumo de energía

En realidad, se necesita mucha potencia para realizar cortes potentes. Sin embargo, la cortadora láser, al no tener otras partes móviles, reduce el consumo de energía. En cambio, las máquinas con partes móviles tienden a consumir más energía. Además, el tiempo que tarda la cortadora láser en cortar un material es muy rápido. Esto ahorra tiempo y energía. Al reducirse el consumo de energía, también se reduce el coste operativo.

Beneficio siete: Compatibilidad con una amplia gama de materiales

La capacidad de la máquina para trabajar con una amplia gama de materiales es interesante. Además de cortar materiales, el corte láser facilita otros procesos como el marcado, el taladrado y el grabado. Cabe destacar que no es necesario cambiar ni reemplazar herramientas para realizar todos estos trabajos.

El corte por láser no se limita únicamente al corte de metales. Otros corte por láser Los materiales incluyen madera, aluminio, plástico, cobre y latón. El corte por láser es un proceso versátil, ya que puede cortar fácilmente casi cualquier tipo de material. Un consejo extra: Krrass siempre aprovecha el mejor material para fabricar productos de chapa metálica de alta precisión.

Desventajas del corte por láser

A pesar de las numerosas ventajas del corte por láser, también presenta algunas desventajas que conviene conocer. A continuación, analizaremos algunas de ellas.

Desventaja uno: Evaporación de algunos materiales

Al cortar materiales como el plástico, suele producirse evaporación. Esta es una desventaja importante del corte láser. Si bien esta desventaja es manejable, los operadores profesionales de máquinas pueden evitarla fácilmente. Los profesionales modifican algunas configuraciones del dispositivo para evitar este problema. Sin embargo, el coste de implementar estos cambios es muy elevado hoy en día.

Desventaja dos: requiere expertos técnicos

Se requiere un operador profesional para utilizar todas las funciones de la máquina e identificar cualquier problema rápidamente. Si el dispositivo no se configura correctamente, afectará los materiales y causará daños más importantes al corte láser. Contratar a un operador especializado es esencial, lo cual implica un alto coste, ya que la disponibilidad de profesionales cualificados es limitada.

Desventaja tres: Limitaciones en el espesor del metal

Aunque el corte por láser es compatible con casi cualquier material, incluidas las chapas, es preferible utilizar otro sistema para cortar metales gruesos. Puede determinar el grosor máximo de las chapas con la máquina disponible, lo que también requiere la presencia de un operador especializado. El rango más amplio que utilizan la mayoría de los fabricantes es de 15 a 20 mm de media.

Desventaja cuatro: costos iniciales

Si desea adquirir una máquina de corte láser, podría tener que invertir una gran cantidad de dinero. Por ejemplo, al comparar el corte por plasma con el corte por láser, este último cuesta casi el doble. El costo de la máquina es muy alto, aunque a la larga obtendrá mayores ganancias.

Inconveniente cinco: Producción de humos y gases nocivos

Ya mencionamos que el corte láser es compatible con diversos materiales. Sin embargo, esta compatibilidad con casi todos los materiales tiene una desventaja: cada material que se funde durante el corte térmico genera gases y humos nocivos. La producción de estos gases tóxicos suele ser típica cuando se trabaja con plásticos.

Conclusión

La introducción del corte por láser ofrece beneficios inconmensurables para las industrias manufactureras. Esta máquina permite cortar una gran variedad de materiales en un periodo de tiempo, ahorrando tiempo y reduciendo los costes operativos. Su uso también está muy extendido en industrias como la aeroespacial y la automovilística. Comprender las ventajas y desventajas del corte por láser le ayudará a elegir la mejor opción para su proyecto. Además, siempre puede contactar con Krrass para obtener ayuda con sus servicios de corte por láser.

Preguntas frecuentes

¿Qué puede hacer el corte por láser?
El corte por láser permite producir productos fantásticos y se utiliza en diversas industrias, como la automotriz y la aeroespacial. Permite obtener resultados acordes con los diseños realizados antes de operar la máquina. El cortador láser puede cortar prácticamente cualquier material, incluyendo metales, cromo, aluminio y plásticos.

¿Es caro el corte por láser?
El costo de la máquina depende del tipo de material que se vaya a cortar, ya que cada material requiere láseres de distinta potencia. Por ejemplo, la potencia del láser necesaria para cortar maderas resistentes, metales y materiales densos es mayor que la necesaria para cortar materiales más delgados. Generalmente, el corte láser es costoso. Sin embargo, en general, vale la pena.

¿Por qué el corte por láser es perfecto para la producción en masa?
Una de las ventajas del corte láser es la alta precisión y exactitud de la máquina para producir y replicar resultados. Como industria manufacturera, al crear un producto, es importante garantizar su máxima calidad. Esto es lo que ofrece el corte láser: producir el mismo producto con precisión y exactitud en grandes volúmenes. Otras ventajas, como el ahorro de tiempo y la reducción de costes de producción, hacen que el corte láser sea perfecto para la producción en masa.

¿Cuáles son las ventajas y desventajas del mecanizado por rayo láser?
El mecanizado por láser ofrece numerosas ventajas y algunas desventajas menores. Entre ellas, se incluye la capacidad de cortar cualquier material y no requiere costos de herramientas. Además, no sufre desgaste superficial y trabaja con gran precisión. La principal desventaja del mecanizado por láser es su alto costo de mantenimiento. Además, puede producir gases nocivos al fundir plásticos.

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