Si tuviéramos que nombrar una cosa que ha sido constante en la industria de la fabricación a lo largo de los años, sería la necesidad de los clientes de contar con tecnologías de mecanizado más sofisticadas para satisfacer sus estrictos requisitos de diseño y fabricación.
Una tecnología de mecanizado que ha ayudado a los maquinistas a satisfacer estos requisitos es la cortadora o pantógrafo láser CNC.
Una cortadora láser CNC es un equipo de control numérico por ordenador (CNC) que utiliza un rayo láser enfocado y de alta potencia para marcar, cortar o grabar un material para formar formas personalizadas. Su diseño y funcionamiento únicos hacen que sea muy preciso, especialmente al cortar formas intrincadas y agujeros pequeños.
En este artículo, explicaremos los fundamentos del corte por láser CNC. En primer lugar, explicaremos el proceso de corte por láser CNC antes de hablar de sus tipos y ventajas sobre el mecanizado CNC convencional.
Como cualquier otro tipo de máquina CNC, una cortadora o pantógrafo láser CNC se basa en el control numérico por ordenador y en instrucciones informáticas (código G) para realizar su secuencia de operaciones de corte.
Sin embargo, las cortadoras láser CNC difieren ligeramente de las máquinas CNC convencionales en su diseño y método de operación de corte.
El corte por láser CNC es un proceso térmico sin contacto. Una cortadora láser CNC cuenta con un cabezal láser que contiene una lente de enfoque láser y una boquilla.
A través de la boquilla, este conjunto de cabezal y lente enfoca un rayo láser – una columna de luz de muy alta intensidad ㅡ en la pieza de trabajo, fundiendo y cortando la pieza para formar la forma deseada.
Los láseres CNC emplean gas comprimido (que también fluye a través de la boquilla que expulsa el rayo láser) para enfriar la lente de enfoque y expulsar el metal vaporizado fuera de la pieza de trabajo.
Mírelo de esta manera. Cuando se enfoca un rayo láser de alta potencia en un punto de una superficie metálica, la densidad de calor en ese punto se eleva, lo que provoca un rápido calentamiento y la vaporización parcial (o total) de ese punto del metal.
La tecnología CNC controla entonces la secuencia de movimientos de este cabezal láser y del rayo láser sobre la superficie de trabajo para formar las formas y características personalizadas deseadas.
¿Cuáles son los tipos de máquinas de corte por láser CNC?
Las cortadoras láser CNC se clasifican normalmente en función del estado del medio láser activo (sólido, líquido o gas) y del componente del medio láser activo (por ejemplo, CO2, nitrógeno, etc.). A continuación se presentan tres de los tipos de láser más utilizados en la actualidad:
- Cortador láser CNC de CO2
- Cortadora láser de cristal CNC
- Cortador láser de fibra CNC
#1 Cortadora láser de CO2 CNC
El cortador láser de CO2 es un tipo de láser de gas que emplea dióxido de carbono como medio láser activo. Son el tipo más común de cortadoras o pantógrafo láser principalmente por su capacidad de salida de alta potencia y eficiencia.
Las cortadoras láser de CO2 generan una potencia de salida de hasta 15 kW y una eficiencia de hasta el 30% (la más alta de todas las cortadoras láser de gas). Son ideales para cortar características finas y ángulos agudos, especialmente en chapas o metales con un grosor inferior a 10 mm.
Las cortadoras láser de CO2 de mayor potencia también pueden ofrecer una buena calidad de corte en superficies metálicas más gruesas.
#2 Cortadora láser de fibra CNC
Las cortadoras láser de fibra son una tecnología láser más reciente que utiliza un banco de diodos para crear el rayo, que se enfoca a través de un cable de fibra óptica. Las cortadoras láser de fibra permiten conseguir un proceso de corte más rápido y limpio que las cortadoras láser de CO2, especialmente en materiales con un grosor inferior a 5 mm.
Aunque los láseres de fibra son compatibles con una amplia gama de materiales, debe prestar especial atención a la plata.
La plata retiene el calor del láser y empieza a deformarse durante las operaciones de corte, lo que dificulta la obtención de la pieza mecanizada deseada. Por ello, los talleres de mecanizado de alto nivel suelen utilizar un soporte como disipador de calor para transferir el calor fuera de la pieza de plata durante las operaciones de corte por láser de fibra.
Cortadora láser de cristal CNC #3
Los cortadores láser de cristal CNC utilizan haces hechos de cristales como el granate de aluminio de itrio dopado con neodimio (Nd:YAG) y el ortovanadato de itrio dopado con neodimio (Nd:YVO).
Las cortadoras láser de cristal suelen tener mayor intensidad (o potencia láser) que las cortadoras o pantógrafo láser de CO2, lo que significa que se pueden utilizar para cortar metales más gruesos. Estos cortadores también tienen una amplia gama de compatibilidad de materiales, incluyendo metales, vidrio, madera y plásticos.