Funcionamiento del corte por láser

Una introducción a la técnica de corte por láser

¿Qué es el corte por láser?

Es el proceso de corte de material utilizando un rayo láser. Según se requiera, el rayo láser puede ayudar a recortar el material o a cortarlo de formas complejas con las que tendrían problemas los taladros convencionales. También se puede utilizar una máquina de corte por láser para perforar y grabar materiales. La técnica de corte por láser se considera muy versátil, ya que puede cortar una amplia gama de materiales de diferentes espesores.

Por qué se utilizan láseres para cortar

Los láseres se utilizan con muchos fines. Una de las formas en que se utilizan es para cortar placas de metal. En las placas de acero dulce, acero inoxidable y aluminio, el proceso de corte por láser es muy preciso, produce una calidad de corte excelente, tiene un ancho de corte pequeño y una zona afectada térmicamente pequeña, y hace posible cortar formas muy complejas y orificios reducidos.

La mayoría de la gente ya sabe que la palabra "LASER" es un acrónimo de Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation (luz amplificada por emisión de radiación estimulada). Pero, ¿cómo atraviesa la luz una placa de acero?

Funcionamiento del corte por láser

Generación de haz

El rayo láser es una columna de luz de muy alta intensidad de una sola longitud de onda o color. En el caso de un láser CO₂ típico, esa longitud de onda está en la parte infrarroja del espectro de luz, por lo que es invisible para el ojo humano. El rayo tiene solo 19 mm de diámetro a medida que se desplaza desde el resonador de láser, que crea el rayo, a través de la trayectoria del rayo de la máquina. Puede rebotar en diferentes direcciones por el reflejo en varios espejos o "dobladores de haz" antes de que finalmente se enfoque en la placa. El rayo láser enfocado atraviesa el orificio de una boquilla justo antes de golpear la placa. También fluye a través de ese orificio de la boquilla un gas comprimido, como oxígeno o nitrógeno.

Enfoque del haz

El enfoque del rayo láser se puede realizar mediante una lente especial o mediante un espejo curvo, y esto se lleva a cabo en el cabezal de corte por láser. El haz debe enfocarse con precisión para que la forma del punto de enfoque y la densidad de la energía en ese punto sean perfectamente redondas y uniformes y estén centradas en la boquilla. Al enfocar el haz grande hacia abajo a un solo punto, la densidad de calor en ese punto es extrema. Imagínese que usa una lupa para concentrar los rayos del sol en una hoja y cómo puede provocar un incendio. Ahora piense en concentrar 6 kW de energía en un solo punto e imagine la temperatura que alcanzará ese punto.

Calentamiento localizado

La alta densidad de potencia da como resultado un calentamiento, fusión y vaporización parcial o completa rápidas del material. Al cortar acero dulce, el calor del rayo láser es suficiente para iniciar un proceso típico de combustión con "oxicombustible" y el gas de corte por láser es oxígeno puro, como un soplete de oxicombustible. Al cortar acero inoxidable o aluminio, el rayo láser simplemente funde el material y se utiliza nitrógeno a alta presión para expulsar mediante soplado el metal fundido de la ranura.

Movimiento del haz

En una cortadora láser CNC, el cabezal de corte por láser se mueve sobre la placa de metal con la forma de la pieza deseada, cortando así la pieza a partir de la placa. Un sistema de control de altura capacitivo mantiene una distancia exacta entre el extremo de la boquilla y la placa que se está cortando. Esta distancia es importante porque determina dónde está el punto focal en relación con la superficie de la placa. La calidad del corte puede verse afectada al subir o bajar el punto focal justo por encima de la superficie de la placa, en la superficie o justo por debajo de la superficie.

Hay muchos otros parámetros que también afectan la calidad del corte, pero cuando todos se controlan correctamente, el corte por láser es un proceso de corte estable, fiable y preciso.