¿Cómo funciona un cortador láser?

.¿Por qué se utilizan láseres para cortar??

El láser, acrónimo de Amplificación de Luz por Emisión Estimulada de Radiación, se utiliza ampliamente en todos los ámbitos de la vida. Al aplicarlo a una máquina de corte, se logra un corte de alta velocidad, baja contaminación, menos consumibles y una pequeña zona afectada por el calor. Además, la tasa de conversión fotoeléctrica de la máquina de corte láser puede ser hasta el doble que la de la máquina de corte de dióxido de carbono, y la longitud de onda del láser de fibra es de 1070 nanómetros, lo que le confiere una mayor tasa de absorción, lo que resulta más ventajoso al cortar placas metálicas delgadas. Las ventajas del corte por láser lo convierten en la tecnología líder para el corte de metales, ampliamente utilizada en la industria del mecanizado y la fabricación, siendo las más comunes el corte de chapa metálica y el corte en el sector automotriz, entre otros.

¿Cómo funciona un cortador láser?

I. Principio de procesamiento láser

El haz láser se enfoca en un punto de luz con un diámetro muy pequeño (el diámetro mínimo puede ser inferior a 0,1 mm). En el cabezal de corte láser, este haz de alta energía atraviesa una lente especial o un espejo curvo, rebota en diferentes direcciones y finalmente se concentra en el objeto metálico a cortar. En el punto de corte, el metal se funde, se vaporiza, se ablaciona o alcanza un punto de ignición rápidamente. El metal se vaporiza formando agujeros, y luego se pulveriza un flujo de aire a alta velocidad a través de una boquilla coaxial con el haz. Con la fuerte presión de este gas, el metal líquido se retira, formando ranuras.

Las máquinas de corte por láser utilizan óptica y control numérico por computadora (CNC) para guiar el haz o material, normalmente este paso utiliza un sistema de control de movimiento para rastrear el código CNC o G del patrón que se va a cortar en el material, para lograr cortar diferentes patrones.

II. Principales métodos de procesamiento láser

1) Corte por fusión láser

El corte por fusión láser consiste en utilizar la energía del rayo láser para calentar y fundir el material metálico, y luego rociar gas comprimido no oxidante (N2, aire, etc.) a través de la boquilla coaxial con el rayo, y retirar el metal líquido con la ayuda de una fuerte presión de gas para formar una costura de corte.

El corte por fusión láser se utiliza principalmente para cortar materiales no oxidantes o metales reactivos como acero inoxidable, titanio, aluminio y sus aleaciones.

2) Corte por oxígeno con láser

El principio del corte láser con oxígeno es similar al del corte oxiacetilénico. Utiliza el láser como fuente de precalentamiento y el gas activo, como el oxígeno, como gas de corte. Por un lado, el gas expulsado reacciona con el metal, generando una gran cantidad de calor de oxidación. Este calor es suficiente para fundir el metal. Por otro lado, los óxidos fundidos y el metal fundido se expulsan de la zona de reacción, creando cortes en el metal.

El corte por láser de oxígeno se utiliza principalmente para materiales metálicos de fácil oxidación, como el acero al carbono. También puede utilizarse para procesar acero inoxidable y otros materiales, pero la sección es negra y rugosa, y su coste es menor que el del corte con gas inerte.