Principio de corte por laser

1. ING. FAUSTO ACUÑA
CORTE POR LÁSER CNC

2. CORTADORA LASER DE CO2 CON CNC
ING. FAUSTO ACUÑA

3. contenido
ING. FAUSTO ACUÑA
Aplicaciones
Ventajas
Definiciones
Tipos
Desventajas
Funcionamiento

4. DEFINICIONES DE CORTE POR LÁSER
Es una técnica empleada para cortar piezas de chapa de diferentes
materiales y espesores, fundamentada en su fuente de energía que
utiliza un láser que concentra la luz en la superficie de trabajo y evacua
el material cortado mediante el aporte de un gas a presión como el
oxígeno, nitrógeno o argón.
Etimología
La palabra “LASER” es el acrónimo de Light Amplification by
Stimulated Emission of Radiation (Amplificación de Luz por Emisión
Estimulada de Radiación)
Un rayo láser es un dispositivo que utiliza uno de los efectos de
mecánica cuántica, la emisión inducida o estimulada de partículas, para
generar un haz de luz coherente de un medio adecuado y con el tamaño,
la forma y la pureza que deseemos.
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5. PRINCIPIO DEL LASER
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6. TIPOS DE LASERES INDUSTRIALES
Láseres de Gas (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. Es
utilizado para cortar materiales como: madera, acrílico, vidrio, papel,
textiles, plásticos, cuero, piedra.
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7. TIPOS DE LASERES INDUSTRIALES
Láseres Sólidos o de Fibra
Generan el rayo láser mediante "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. Resultan
ideales para el grabado en metal y plástico. Los láseres de fibra por lo
general no requieren mantenimiento y se caracterizan por su larga vida
útil de por lo menos 25.000 horas de láser. Es adecuado para
materiales como: metales, revestidos, plásticos, etc.
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8. TIPOS DE LASERES INDUSTRIALES
Láseres de Cristal (Nd:YAG, Nd:YVO)
Estos láseres son bombeados por diodos. 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. A diferencia de
los láseres de fibra, estos tipos de láser necesita de diodos de bombeo
como material de desgaste y que hay que cambiar aproximadamente
cada 8.000 o como máximo 15.000 horas de láser. Son utilizados para
materiales como: metales, revestidos, plásticos, y en parte cerámica.
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9. FUNCIONAMIENTO
El corte con láser de dióxido de carbono es una técnica empleada para
seccionar y grabar piezas mediante la concentración de un haz de luz
(láser) en un punto específico generado mediante un sistema mecánico
comandado por un control numérico computarizado, El medio activo del
láser de CO2 es una mezcla de dióxido de carbono, nitrógeno y helio. El
CO2 es el gas que produce la luz infrarroja invisible del láser mediante
la inversión de la población de fotones, al ser inducido a un estado
vibratorio por el nitrógeno, el nitrógeno llega a este estado gracias a la
emisión de energía eléctrica por una unidad de radio frecuencia. El
helio juega un doble papel: contribuye al movimiento del calor del gas y
ayuda a que las moléculas de CO2 regresen a su estado inicial. La
máquina en sí está compuesta por el láser, la óptica que focaliza la
radiación sobre el material, el sistema para presentar y manipular la
pieza a tratar y los servicios conexos. Para poder evacuar el material
cortado es necesario el aporte de un gas a presión como por ejemplo
oxígeno, nitrógeno o argón.
Las piezas a trabajar se prefieren opacas y no pulidas porque reflejan
menos luz.
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10. APLICACIONES
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11. VENTAJAS
▪ Proceso sin fricción con el material, la materia prima sólo necesita
ser ligeramente sujeta o simplemente colocada en la mesa de
trabajo.
▪ Ancho de corte pequeño entre 0,1 a 1,0 mm, permitiendo realizar
trabajos muy detalladas.
▪ No existe restricción de radio mínimo interno, pudiéndose lograr
esquinas internas casi cuadradas.
▪ Proceso controlado mediante CNC, las piezas cortadas pueden estar
muy próximas entre sí, reduciendo el desperdicio de material.
▪ Costo de inversión considerables con costes de operación bajos.
▪ Proceso silencioso y seguro para el operador.
▪ Potencia en el rango de 25 W a más de 20 kW con una eficiencia del
10 y 13%
▪ Se utiliza lentes de enfoque de 127 mm y 63,5 mm de longitud focal,
para materiales de espesor menor a 4 mm.
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12. DESVENTAJAS
Requiere trabajar en ambientes muy ventilados o utilizar un aspirador
para evitar respirar los gases producidos por la desintegración del
material cortado.
El láser no corta materiales reflejantes como el cobre o aluminio
debido a la refracción de la luz del laser.
Consumo de energía, algunas máquinas consumen gran cantidad de
energía para producir el corte dependiendo del material y grosor.
La vida útil corta del láser, de 1000 a 1300 horas, ya que se trata de un
tubo emisor de luz.
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13. ING. FAUSTO ACUÑA
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