Resumen del artículo técnico
Optimización de la densidad de energía para el grabado profundo
La fluencia, y no la potencia media, es lo que determina la calidad del grabado profundo y la tasa de arranque.
El grabado profundo para joyería y relojería se desarrolla en un estrecho margen de proceso: una tasa de eliminación de ~5 mm³/min, una rugosidad superficial inferior a 2 µm, esquinas nítidas de 50 µm, ausencia de rebabas y una microestructura de 1-5 µm lo suficientemente fina como para reflejar la luz en un color específico, sin necesidad de posprocesamiento. Alcanzar estos cuatro objetivos simultáneamente no es una cuestión de potencia, sino de fluencia.
Este artículo técnico, elaborado por tres autores de Novanta, documenta una serie de ensayos sistemáticos de grabado profundo en acero inoxidable utilizando un láser de picosegundos de 40 W y 8 ps, un cabezal de escaneo 2D Squirrel de 11 mm y una lente F-theta de 80 mm, variando la frecuencia de repetición del láser (200 kHz frente a 1 MHz), la potencia (50 % frente a 100 %) y el modo de ráfaga (1-10 pulsos) para establecer una relación entre la fluencia, la tasa de eliminación y la rugosidad de la superficie.
Las conclusiones principales son:
- Por qué el grabado profundo está limitado por la calidad, no por la potencia: una potencia media más alta no mejora los resultados a menos que la velocidad de barrido se adapte
- Cómo se relaciona la fluencia (densidad de energía por pulso) con la tasa de eliminación y la rugosidad de la superficie, y en qué punto se invierten las curvas
- Cuándo el funcionamiento a 200 kHz supera al de 1 MHz: en el grabado profundo, donde la elevada superposición de pulsos a 1 MHz genera rebabas de 30 µm
- Qué hace el funcionamiento en modo ráfaga: divide la energía del pulso en 2/5/10 subpulsos para ajustar con precisión la fluencia por debajo de los límites de un solo pulso
- Una fórmula óptima y práctica documentada: 0,6 J/cm² a 200 kHz, ~18 W, 10 pulsos en ráfaga → grabado suave en acero con acabado en color
Descarga el artículo técnico completo para consultar las curvas de tasa de eliminación frente a la fluencia en ambas frecuencias de repetición, los mapas de rugosidad superficial desde 1,5 µm hasta 30 µm en los extremos, y la fórmula óptima documentada para el grabado profundo en acero en aplicaciones de joyería y relojería —antes de recurrir por defecto a la potencia máxima del láser y acabar con artefactos de bordes quemados.
