Aplicaciones del Láser para el mecanizado de materiales

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Utilizado como herramienta para el mecanizado de materiales -corte, marcado y soldadura-, el láser trabaja de forma rápida y económica, libre de desgaste y esfuerzos, con gran precisión.

Los láseres de CO2 convierten la energía eléctrica en luz láser dirigida que puede ser transmitida a grandes distancias. En el corte por láser se utiliza la radiación para calentar la pieza hasta alcanzar la temperatura de fusión, al tiempo que una corriente de gas a presión arrastra el material fundido. El rayo láser puede ser desviado mediante espejos y enfocado sobre un punto de menos de una décima de milímetro –actúa como una herramienta puntual– pudiéndose alcanzar densidades de potencia capaces de fundir o evaporar prácticamente cualquier material La zona afectada térmicamente es muy limitada, lo que evita la aparición de distorsiones. El contorno de la pieza a cortar puede ser de cualquier forma y complejidad, pudiéndose realizar el proceso a altas velocidades.


La aplicación industrial precisa aparatos de alta disponibilidad y larga vida útil, incluso bajo duras condiciones de trabajo.


Ventajas:

  • Mejor aprovechamiento del material debido a que la anchura del surco generado es mínima.
  • Las paredes de corte son perpendiculares a la pieza, paralelas entre sí y no redondeadas como ocurre con otros procesos térmicos de corte.
  • La pieza cortada no precisa ningún tratamiento posterior ni limpieza.
  • Se pueden realizar cortes en cualquier dirección.
  • El proceso es altamente flexible y automatizado, no precisa cambios de herramientas; simplemente se realizan cambios en el programa informático.

Aplicaciones industriales


Corte láser
La mejor característica del corte por láser es su capacidad para procesar un inmenso número de materiales y de espesores. Las piezas cortadas
con láser tienen una altísima calidad y no necesitan ser repasadas, salen directamente para ser ensambladas.


Entre las aplicaciones industriales del láser para procesado de materiales se calcula que en torno al 60% de la actividad está dedicada al corte. Una de las industrias que mayormente absorbe esta actividad es la industria del automóvil y la industria auxiliar del automóvil.


Marcado láser

Los láseres de Trumpf marcan casi todos los materiales y formas. Con las longitudes de onda de 1064 nm, 532 nm y 355 nm, las máquinas se adaptan a casi todas las aplicaciones. Su diseño compacto posibilita la integración flexible en las líneas de producción industriales.


Soldadura láser

La unión de las piezas mediante soldadura por láser también ofrece grandes ventajas. Aquellas aplicaciones de soldadura que son difíciles o incluso no pueden ser realizadas usando técnicas comunes son factibles usando la alta densidad de potencia de un rayo láser enfocado. La combinación de la alta calidad del cordón de soldadura y la rapidez del mecanizado dan como resultado una excelente productividad y eficiencia.


Si se quieren unir varias piezas mediante soldadura, por ejemplo componentes modulares de diversas variantes de un modelo, el láser realizará esta tarea de forma rápida y segura y con costuras de soldadura ópticamente atractivas que no necesitan repasos. Con la muy buena accesibilidad de la luz láser también se pueden mecanizar costuras de soldadura interiores o parcialmente ocultas. Debido a la baja aportación de calor se consiguen costuras de máxima calidad que incluso permiten procesos de conformado posteriores. Además, el láser se puede integrar fácilmente en líneas de producción automatizadas y resulta muy económico y seguro debido a que trabaja sin contacto y por tanto sin desgaste de los útiles.

Trumpf cuenta con maquinaria para el mecanizado de tubos mediante soldadura por láser apoyada por robot. Con ayuda de toda la cadena de proceso se demostró que la alta flexibilidad también se puede conseguir con un rayo láser fijo. El sistema de manipulación no solo proporciona una alimentación segura y flexible de las piezas, sino que también se hace cargo del movimiento debajo del punto de enfoque. En todo el mundo ya se han instalado 230 instalaciones de soldadura por láser de Trumpf para el mecanizado continuo de tubos y perfiles. Por una parte su fortaleza reside en su alta productividad, y por otra permite el mecanizado flexible de las geometrías más diversas, así como la construcción de formas de perfiles totalmente nuevas, antes imposibles.

Asimismo, con la fabricación de perfiles compuestos el láser abre un campo de aplicación totalmente nuevo para el mecanizado de tubos y perfiles.

Mecanizado de tubos y perfiles
Las tecnologías de mecanizado de la empresa Trumpf de Ditzingen abren posibilidades constructivas que hasta ahora eran muy difíciles o incluso imposibles de realizar. Como ya viene ocurriendo desde hace 15 años, el láser contribuye como herramienta a la flexibilización de los procesos de mecanizado de chapas planas, actualmente juega un papel decisivo como pionero en el mecanizado eficiente de tubos y perfiles.

Gracias al láser es posible cortar extremos de tubo de cualquier tipo de geometría. Esto ofrece al constructor la posibilidad de mecanizar recortes y pivotes de modo que se puedan unir exactamente dos piezas sin ninguna ayuda de posicionado, simplificando considerablemente el posterior proceso de soldadura. Ya no son necesarios otros dispositivos ni los trabajos de alineación, simplificando además las costuras de soldadura. En muchos casos en que la unión de apriete ya cumple los requisitos, se podrá prescindir totalmente de la soldadura.

Fuente: Metalia, Artículos de la sección técnica “Corte por láser”: “Aplicaciones generales del láser”, “Láser TruFlow CO2” y “Mecanizado de tubos y perfiles de un único proveedor”

 
 
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