Corte por láser: Ventajas e inconvenientes

Las cortadoras láser son rayos láser focalizados de alta energía que cortan láminas de acero, madera, plástico y otros materiales en piezas bidimensionales en los ámbitos de la fabricación y los aficionados. "Láser" es un término de uso común para "Amplificación de la Luz por Emisión Estimulada de Radiación", que explica la ciencia física necesaria para generar luz láser. Es una tecnología ampliamente adoptada y adecuada para la producción en serie de piezas bidimensionales precisas.

El proceso de corte por láser utiliza un programa generado por ordenador denominado código G, un conjunto de instrucciones legibles por máquina que indican a ésta dónde debe mover el cabezal de corte por láser. Una vez cargado el programa, el material puede requerir una preparación adicional antes de cargarlo en el lecho de corte. Una vez cargado el material, se inicia un pequeño haz de luz de alta energía que se enfoca en un punto para calentar el material e iniciar el proceso de corte. A medida que el material se calienta, el láser se dirige para cortar varias piezas mediante una serie de espejos y lentes. El intenso calor funde y a menudo vaporiza el material a medida que se dirige a través del lecho mientras corta piezas de la lámina de material. Las piezas se retiran y pueden seguir procesándose.

Las cortadoras láser se utilizan en diversas aplicaciones, como el grabado, la soldadura láser, el corte de tubos y el corte de chapas y placas. Existen diferentes tipos de láser y métodos utilizados para el corte por láser. Entre ellos se incluyen los siguientes:

Tipos de Corte Láser:

• Láser CO2 - Este láser utiliza dióxido de carbono (CO2), Helio (HE) y Nitrógeno (N) para optimizar el proceso de corte; el Nitrógeno ayuda a amplificar la energía mientras que el Helio ayuda a disipar la energía restante después del corte. Estos láseres se utilizan a menudo con placas de metal, pero tienen dificultades con materiales que tienen una alta reflectividad y absorción térmica.
• Láseres de fibra - Los cables flexibles de fibra óptica transportan los fotones para producir el haz con la ayuda de elementos de tierras raras como el erbio, el neodimio, el tulio o el itrio. Cada elemento produce diferentes longitudes de onda para distintas aplicaciones. Estos láseres son los más adecuados para cortar materiales reflectantes como el latón o el oro y, gracias a la flexibilidad del cable de fibra, pueden montarse en brazos robóticos. 
• Láseres Nd:YAG - Este láser potente y de alta densidad suele utilizarse para marcar y grabar. Este láser utiliza un cristal de granate de aluminio e itrio dopado con neodimio (Nd) (Y3Al5O12) que ayuda a la aceleración de fotones para crear un haz de alta intensidad. Los láseres Nd:YVO funcionan de forma similar con una estabilidad de potencia mejorada, menos calor y mayor intensidad láser. 

Las cortadoras láser se utilizan para cortar una amplia gama de materiales. A continuación se enumeran los materiales que se cortan con más frecuencia:

• Acrílico - Este material transparente y rígido también se conoce como polimetacrilato de metilo o PMMA.
• Aluminio - Un material reflectante, los láseres de fibra cortan la mayoría de los tipos de aluminio.
• Latón - Se corta mejor con un láser de fibra.
• Corcho - El corcho puede cortarse o grabarse fácilmente con láser.
• Fieltro - Un tejido que se corta fácilmente, especialmente si es 95%+ lana. 
• Tableros duros - Fáciles de cortar pero desprenden humos de los adhesivos.
• Cuero - Este material se corta o graba fácilmente, a menudo para artículos personalizados.
• Acero inoxidable (SS) - Los láseres de fibra son los más adecuados para el SS.
• Acero - Incluye el acero dulce y el acero al carbono. Los láseres de alta potencia pueden cortar chapas de hasta 20-25 mm de grosor. 
• Madera - Los láseres de baja potencia se utilizan para los distintos tipos de madera.

Entre otros materiales se incluyen:

 

• Adhesivos
• Tejidos recubiertos
• Láminas
• Películas
• Espumas
• Juntas
• Etiquetas

El corte por láser puede producir gases tóxicos o tiene dificultades con ciertos materiales. Estos materiales que deben evitar el proceso de corte por láser incluyen

• Polietileno de alta densidad (HDPE)
• Fibra de vidrio laminada
• Policarbonato (PC)
• Espuma de poliestireno y polipropileno
• Cloruro de polivinilo (PVC)
• Policarbonato (PC)

Se requiere precaución al operar cortadoras láser. Como la mayoría de la maquinaria industrial, existen peligros (enumerados a continuación):

• Quemaduras - Ciertos materiales pueden quemarse o chamuscarse si no se procesan correctamente.
• Daños oculares - Los materiales reflectantes corren el riesgo de que el láser se refleje en los ojos, lo que puede causar graves daños oculares.
• Bordes afilados - Dependiendo de varios factores, algunas piezas pueden tener bordes afilados que pueden causar cortes graves si no se manipulan correctamente. Puede ser necesario un desbarbado o volteo adicional.
• Gases tóxicos - Algunos materiales liberan gases tóxicos o corrosivos durante el corte.
• Este artículo explora los fundamentos del corte por láser, incluyendo sus ventajas y desventajas.