Corte láser de metal

Corte láser de metal

El corte láser de metal o mecanizado por láser consiste en la eliminación de material mediante la fusión de la zona donde el haz de láser entra en contacto con la chapa metálica.

El corte por láser en metal permite realizar cortes muy precisos y de formas que no podrían efectuarse por otros procesos de mecanizado.

Una ventaja del corte láser es la rapidez y el poco tiempo necesario para preparar la máquina. Esto lo hace muy competitivo frente a otros sistemas.

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Corte láser de metal en Valencia

SAPEMI, compañía enmarcada en MIPESA GRUPO EMPRESARIAL, ofrece servicio de corte por láser en Valencia. Desde su sede en la población valenciana de L’Alcudia, atiende clientes tanto nacionales como internacionales.

Con tres máquinas de corte láser y un centro de punzonado combinado con láser, en SAPEMI nos hemos convertido en un referente del corte láser de metal.

Complementando el servicio de corte láser, también ofrecemos un amplísimo catálogo de servicios de transformación metálica.

Veamos seguidamente cómo funciona el corte láser de metal, qué tipos existen y qué materiales son susceptibles de ser cortados mediante esta técnica de mecanizado.

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Fundamentos del Corte Láser

El corte por láser funciona gracias a la excitación de un haz de luz, el cual genera genera altas temperaturas ocasionando el corte del material.

Descubrimiento del láser

Nuevamente tenemos que mencionar a Albert Einstein como la primera persona que, en 1915, sentó las bases de lo que hoy conocemos como Láser.

Pero no fue hasta 1960 cuando  Theodore Maiman construyó el primer Láser de la historia. Posteriormente, en 1969 se realiza la primera aplicación industrial del láser para realizar las soldaduras de los elementos de chapa en la fabricación de vehículos.

Fundamentos del láser

corte láser en metal

El láser emplea los principios de la física cuántica para conseguir excitar un rayo de luz, haciéndolo coherente en el espacio y en el tiempo. En lenguaje cotidiano, lo que consigue este principio es un rayo de luz que no se dispersa, al tiempo que concentra toda su energía en un espectro muy estrecho de frecuencias.

Esta coherencia tiene como consecuencia una enorme concentración de energía y la consecuente elevación de la temperatura en el punto de incidencia del rayo.

Aplicaciones del láser

Las aplicaciones del láser son numerosas, siendo los principales campos los siguientes:

  • Electrónica de consumo.
  • Informática y tecnologías de la información.
  • Investigación.
  • Medicina.
  • Industria.
  • Militar.
  • Juguetes.

En cualquier caso, el servicio de corte de metal mediante láser es uno de los más demandados gracias a la relación: precisión – precio – disponibilidad

Existen diferentes tipos de láseres, dependiendo de su generación, de la potencia, etc., cada uno de ellos con un campo de aplicación diferente. Los hay que son totalmente seguros para el ser humano, mientras que otros deben emplearse con grandes medidas de seguridad.

Corte Láser de Metal

Una vez ya conocemos los fundamentos del láser, vamos a explicar cómo funciona el corte por láser en metal.

Partimos del rayo láser anteriormente explicado, el cual vamos a hacerlo incidir sobre una chapa de metal. 

De forma instantánea, el metal se funde bajo este rayo. Si ahora aplicamos un flujo de gas, capaz de volatilizar este metal fundido, ya tenemos el principio del corte por láser.

Si bien no es la única aplicación en nuestra industria, sí que es la más común.

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Corte de piezas metálicas por láser

La versatilidad de esta tecnología de transformación de metal, permite contar con piezas en diferentes materiales, con una muy buena precisión (0,2mm) y de forma muy rápida y económica.

Los materiales más demandados por los clientes en las piezas solicitadas son:

  • Acero inoxidable
  • Acero galvanizado
  • Aluminio
  • Aceros en general

En el caso del aluminio (mejor dicho, aluminios) y, debido al índice de refracción de estos materiales, los espesores a cortar se ven drásticamente reducidos frente al acero u otras aleaciones.

Por ello, el corte de piezas de aluminio es más costoso, también en parte por una velocidad de corte menor que, por ejemplo, el acero inoxidable.

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Tipos de corte láser para metal

Dentro del corte láser para chapa metálica, existen dos tipos de máquina de corte láser 2D. Corte Láser CO2 y de Fibra.

Corte por Láser de CO2

En las máquinas de corte por láser de CO2 para metal, se emplea una mezcla de gases para generar el rayo láser. La alta tensión requerida en el resonador para la excitación del gas, se genera mediante módulos semiconductores exentos de desgaste, que son pequeños, eficientes y fiables.

La tecnología de corte por láser de CO2 es adecuada para cortar chapa metálica gruesa. También se emplea este tipo de láser para el corte de madera, acrílico, vidrio, papel, textiles, plásticos, cuero y piedra.

Las máquinas de corte por láser de CO2 tienen una alta producción en todos los grosores de chapa de metal hasta 30mm y piezas tubulares. Cuando el proceso de corte se realiza con O2, la velocidad es prácticamente igual que en fibra para espesores de chapa mayores a 6mm.

Corte por Láser de Fibra

corte por laser de fibra

Las máquinas de corte por láser de fibra son el desarrollo más novedoso en el corte por láser de metal.

El rayo láser se genera en una fibra activa y se guía hasta el cabezal de corte de la máquina mediante una fibra de transporte, a través de diodos y cables de fibra.

Las máquinas de corte por láser de fibra pueden ser más pequeñas que las máquinas de corte por láser de CO2 y consiguen el doble de potencia con el mismo suministro de corriente. 

El corte por láser de fibra es adecuado para el tratamiento de chapa de metal fina, de grosor medio hasta 12mm y metales no férreos, como cobre y latón. 

El acceso a la máquina está limitado por la seguridad, ya que las reflexiones láser son altamente perjudiciales para la vista. El diámetro focal es muy pequeño y genera cien veces más intensidad que las máquinas de CO2.

Ventajas e inconvenientes de cada tipo de corte láser en metal.

Espesores de corte en chapa metálica de acero.

En cuanto a los espesores de chapa que pueden llegar a cortar, la máquina de corte por láser de CO2 puede llegar a cortar hasta 30mm de grosor. Por su lado, la máquina de corte por láser de fibra solo puede cortar chapas finas y de grosor medio hasta 20mm.

Seguridad en el corte

Respecto al acceso a la máquina de corte, ya que la longitud de onda del láser de fibra es de 1.064 micrómetros y la del de CO2 es de 10.6 micrómetros.

La del de fibra es diez veces menor y por lo tanto necesita mucha más seguridad, ya que las reflexiones del rayo son perjudiciales para la vista.

Por el contrario, la máquina de corte por láser de CO2 tiene un excepcional acceso a la máquina sin ser perjudicial para la vista

Eficiencia energética

Gracias a que la máquina de corte de fibra es más eficiente energéticamente y no requiere ningún gas de resonador. Por lo tanto los costes son más bajos que con el corte por láser de CO2. 

Por cada unidad de potencia que pasa por un sistema de corte por láser de CO2, aproximadamente se aprovecha entre el 8 y 10%. Mientras, con el de fibra se puede esperar aproximadamente entre el 25 y 30%.

Mantenimiento

La máquina de corte por láser de CO2 utiliza espejos para hacer llegar el haz hasta la lente. Esos espejos tienen que estar a una cierta distancia, por lo que se requiere más espacio para su diseño.

La máquina de corte por láser de fibra, gracias a su diseño compacto, requiere bastante menos espacio.

Esta disposición de espejos, requiere de un cuidado y mantenimiento de los mismos, que no es necesario cuando hablamos de tecnología de corte por láser de fibra.

En cuanto a las lentes que utilizan, el corte por láser de CO2 requiere de dos lentes que hay que cambiar dependiendo del material y del espesor, y su ciclo de vida es de aproximadamente 1000 horas. 

El corte por láser de fibra, utiliza una sola lente con un ciclo de vida de aproximadamente entre 4.000 y 5.000 horas.

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