Los láseres son una herramienta de fabricación única, que ofrece ventajas que otros procesos simplemente no pueden igualar. Los láseres industriales de CO₂ se han utilizado en una gran variedad de aplicaciones. Sin embargo, sigue sin estar claro cuáles son las ventajas y las limitaciones de este equipo. Y lo más importante: ¿cómo puedo saber si el procesamiento por láser es la opción adecuada para mis necesidades?
¿Qué ventajas ofrece el equipo láser?
El marcado y el codificado por láser se han extendido a todos los sectores que buscan obtener características similares, no solo por su rendimiento, sino también por sus ventajas añadidas. Entre las principales ventajas de los láseres de CO₂ para la fabricación se incluyen:
• Procesos únicos: los láseres de CO₂ pueden ofrecer efectos y aplicaciones únicos. Esto se debe a las leyes físicas que rigen las interacciones entre el láser y el material. Esto incluye diseños innovadores de piezas que integran detalles precisos que otros equipos no pueden proporcionar, o procesos totalmente nuevos como la fabricación aditiva. El procesamiento con láser es sin contacto. Estos láseres pueden trabajar con materiales extremadamente delicados o que deben permanecer estériles.
• Múltiples procesos: un solo láser es capaz de realizar múltiples procesos de aplicación sobre un material, entre los que se incluyen: corte, marcado, taladrado, grabado, ranurado, perforación y mucho más, mediante una combinación de ajustes del láser y la emisión del haz. La posibilidad de que un único equipo realice múltiples pasos en un proceso de fabricación permite ahorrar costes y espacio valioso en los entornos de producción.
• Procesamiento digital: los láseres y los equipos de transmisión del haz se controlan mediante software. Por lo tanto, los diseños se crean o actualizan sobre la marcha. Esto hace que los cambios sean rápidos y sencillos, e incluso permite que cada pieza fabricada sea totalmente única si así se desea.
• Gran fiabilidad: los láseres de CO₂ están diseñados para ser equipos industriales robustos; muchos funcionan durante más de cinco años sin necesidad de mantenimiento. Esta fiabilidad, junto con la ausencia de consumibles o piezas mecánicas de recambio, garantiza que los tiempos de inactividad se reduzcan al mínimo.
• Modificaciones en fases avanzadas: los láseres pueden combinarse con otros equipos para ofrecer personalización en fases avanzadas del proceso de fabricación, lo que proporciona una mayor eficiencia y ahorro de costes. Por ejemplo, muchos fabricantes de automóviles producen parachoques que se adaptan a varios modelos de coche. Los láseres se utilizan para cortar orificios destinados al montaje de sensores en los parachoques fabricados en serie, lo que permite que sean exclusivos para cada modelo de coche.
• Rápida curva de aprendizaje: la naturaleza digital del procesamiento por láser permite una rápida curva de aprendizaje: los ajustes del láser y los archivos de diseño pueden guardarse como referencia para futuros proyectos o materiales. Los ingenieros de aplicaciones también están disponibles para probar nuevos materiales y proporcionar los ajustes del proceso. Para la instalación inicial del equipo láser, se pueden utilizar sistemas láser (conjuntos combinados de láser y cabezal de escaneo) para minimizar el trabajo de diseño de integración y permitir a los usuarios empezar a trabajar en cuestión de minutos.
• Costes operativos reducidos: las ventajas mencionadas anteriormente se combinan para proporcionar un ahorro de costes a lo largo de la vida útil del láser. Son especialmente importantes la naturaleza digital del proceso, la capacidad de realizar múltiples procesos con un único equipo y la minimización del tiempo de inactividad asociado a los cambios de producción y las reparaciones. Esto permite una fabricación rentable, que incluye: la creación de prototipos, tiradas cortas e incluso piezas individuales únicas.
• Mayor flexibilidad y eficiencia mejorada: los láseres de CO₂ han demostrado su eficacia en una amplia variedad de aplicaciones industriales, sustituyendo la tecnología obsoleta por precisión y control digitales. Los usuarios de sistemas de procesamiento por láser de CO₂ se mantienen por delante de la competencia al ofrecer a sus clientes más flexibilidad y mayor eficiencia para seguir el ritmo de las tendencias de mercado en constante cambio.
¿Qué inconvenientes hay?
• Seguridad: al igual que cualquier equipo de fabricación industrial, se requiere un cuidado adecuado para garantizar un funcionamiento seguro. Esto puede incluir: circuitos de parada de emergencia, enclavamientos eléctricos, cerramiento de seguridad alrededor de la zona de procesamiento, extracción de humos y señalización adecuada. Con la formación y las medidas de seguridad adecuadas, los láseres no suponen un riesgo para la seguridad mayor que los equipos mecánicos tradicionales.
• Longitud de onda del láser: los materiales absorben diferentes longitudes de onda del láser en distintos grados. Al combinar el material de destino con una longitud de onda del láser que este absorba de forma eficiente, el resultado del proceso tendrá mayor calidad y un mejor rendimiento. Colabora con un ingeniero de aplicaciones para determinar la longitud de onda adecuada a tus necesidades de procesamiento.
• Potencia del láser: la potencia media y la potencia máxima de un láser pueden influir en la velocidad del proceso, el grosor del material que se puede procesar y la calidad resultante de los bordes. Normalmente, los láseres con mayor potencia media pueden procesar los materiales más rápidamente. Una vez más, lo mejor es trabajar con un ingeniero de aplicaciones para garantizar que se cumplan los requisitos de su proceso.
• Sistema de emisión del haz: existen diversas formas de dirigir el haz láser hacia el material de trabajo, entre ellas los cabezales de barrido con galvanómetro, los pórticos XY y las configuraciones de enfoque fijo. La elección del sistema de emisión del haz puede influir en la velocidad de procesamiento, el tamaño del área de trabajo y el nivel de detalle o calidad que se puede alcanzar.
• Equipamiento auxiliar: todos los láseres requieren algunos elementos de equipamiento adicionales para su correcto funcionamiento, entre los que se incluyen: fuentes de alimentación, sistemas de extracción de humos, sistemas de conducción del haz y refrigeración (que puede ser por agua, lo que requeriría un enfriador, o por aire, lo que requeriría ventiladores). Los procesos también pueden beneficiarse de opciones adicionales como la asistencia por gas.
• Entorno: hay que tener cuidado de proteger los componentes ópticos del láser y del sistema de transmisión del haz. Esto significa que los entornos calientes y con alta humedad (que pueden provocar la formación de condensación en los componentes ópticos) o los entornos polvorientos (que causan la contaminación de los componentes ópticos) pueden provocar fallos en dichos componentes. Proteger los trenes ópticos contra la entrada de polvo y evitar la formación de condensación garantizará una larga vida útil tanto para las ópticas como para los láseres.
¿Qué ventajas e inconvenientes hay?
Los láseres ofrecen numerosas ventajas que otros métodos de fabricación no pueden igualar. Se debe considerar el procesamiento por láser si:
• Su proceso no pueda llevarse a cabo mediante otros métodos de fabricación o estas soluciones no sean tan rentables como el procesamiento por láser. Esto podría incluir modificaciones en fases avanzadas de piezas estándar, la creación de prototipos, tiradas cortas y mucho más.
• Necesita un alto nivel de flexibilidad en su fabricación, lo que podría incluir múltiples procesos de aplicación (corte, marcado, ranurado, etc.) para adaptarse a cada trabajo concreto o incluso para producir piezas únicas e individuales. • Necesita un plazo de tiempo reducido desde el diseño hasta la comercialización.
• Está interesado en migrar a un proceso digital o en incorporar la Industria 4.0 a su fabricación.
• Sus clientes exigen mayores niveles de personalización, la ausencia de cantidades mínimas de pedido o plazos de entrega más rápidos en sus encargos.
¿Todavía tiene dudas? Nuestros ingenieros de aplicaciones tienen las respuestas. Están disponibles para asesorarle sobre nuevos proyectos o materiales y también pueden ofrecerle pruebas de aplicación gratuitas con sus materiales específicos.
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