Vimos una evolución significativa y notable en el campo de la fabricación cuando surgió la tecnología de corte por láser de fibra en 2008. Hasta ahora, estamos aprovechando las ventajas revolucionarias de esta ingeniosa máquina que ayuda a facilitar el proceso de corte de metal. A medida que pasan los años, sus aplicaciones, rendimiento y capacidades continúan mejorando y se vuelven más diversas.
Es sorprendente saber cuánto se beneficia la industria de la fabricación de metales con el corte por láser, que también sirve como ayuda para el progreso de la tecnología industrial. Hasta la fecha, sigue siendo un gran problema. Sin embargo, como cualquier tecnología, siempre habrá limitaciones.
¿Qué tipo de materiales puede cortar una máquina láser de fibra? ¿Qué tipo de materiales no puede?
En este artículo, exploraremos las limitaciones del tipo de material de las máquinas de corte por láser de fibra, los factores que afectan estas restricciones y también le brindaremos las técnicas adecuadas para superarlas. Esta discusión tiene como objetivo ayudarlo a optimizar y liberar todo el potencial de su máquina de corte para un negocio más lucrativo y próspero.
¿Qué es el corte por láser de fibra?
Antes de pasar directamente a las limitaciones del tipo de material del corte por láser de fibra, primero definamos la tecnología.
El corte por láser de fibra utiliza un cable de fibra óptica de alta potencia para crear un rayo láser que puede cortar varios materiales, especialmente los difíciles de cortar como el metal. El haz permite que el material se vaporice y se derrita, permitiendo un corte más minucioso y preciso, lo cual es de conocimiento común cuando hablamos de láseres.
La precisión en la fabricación es de suma importancia, y las máquinas de corte por láser de fibra pueden ofrecer precisamente eso. Esta herramienta de vanguardia es popular para la fabricación de metales debido a su velocidad, eficiencia y precisión.
A diferencia de los métodos de corte tradicionales, esta técnica ya no requiere contacto físico. Muchas industrias utilizan esta tecnología para mejorar la escala de sus operaciones comerciales, incluidas las industrias médica, automotriz, aeroespacial y electrónica.
¿Cómo funciona una máquina de corte por láser de fibra?
El corte térmico es un término que puede usar alternativamente para describir cómo funciona, y tiene el mismo principio que el sol y la lupa. Hay un área estrecha pero muy localizada o un punto de luz que atraviesa la lente y genera altas temperaturas que pueden provocar un incendio.
Al proporcionar efectos y resultados de corte excepcionales, una máquina de corte por láser de fibra hace maravillas. En el centro mismo de esta máquina se encuentra un dispositivo revolucionario y especializado que produce cortes precisos y de alta calidad en una amplia gama de materiales.
El componente principal de la máquina de corte por láser de fibra es su rayo láser de fibra óptica enfocado que funde el material instantáneamente con velocidad y alta precisión. El movimiento está controlado por un sistema mecánico y numérico (como el de una impresora 3D) donde puede configurar, ajustar y redirigir los puntos finos o parámetros del láser para que coincidan con su diseño y preferencia.
Un flujo de aire de alta velocidad elimina la lava fundida para hacer un corte preciso en un área específica.
Las ventajas y desventajas de una máquina de corte por láser de fibra
Echemos un vistazo a las ventajas y desventajas de una máquina de corte por láser de fibra. ¿Los pros superan a los contras?
Ventajas:
- Las máquinas de corte por láser de fibra ofrecen un nivel de precisión verdaderamente notable. Son una opción perfecta para aquellos que necesitan crear diseños complejos para proyectos arquitectónicos decorativos, fabricación de joyas, piezas de automóviles, etc.
- Funciona a altas velocidades, y si desea mejorar sus operaciones comerciales, aprovechar mejor sus horas extra en lugar de perder horas solo para hacer cortes mediocres, y le encantaría terminar más y aumentar su rentabilidad, obtenga uno para su negocio.
- Una máquina de corte por láser de fibra es más rentable a largo plazo que los métodos de corte tradicionales. ¿Cómo? Simple porque ahora puedes maximizar tus materiales. Con habilidades espaciales, puede hacer diseños intrincados mientras evita que se desperdicien grandes cantidades de materiales. Por lo tanto, el costo de producción disminuye.
- La prevención de daños es una de las ventajas más buscadas del uso de una máquina de corte por láser de fibra. A diferencia de otras formas de corte, esta herramienta puede proteger sus materiales de deformaciones y distorsiones debido a una pequeña exposición al calor focal.
- Dado que esta máquina puede cortar a altas velocidades, también puede ahorrar electricidad.
- Es compatible con una amplia gama de materiales, lo que la convierte en una máquina verdaderamente versátil para su negocio.
- Es la forma de corte más avanzada en la actualidad.
- Las máquinas de corte por láser de fibra vienen en diferentes tamaños y también en distintas fortalezas. Hay diferentes tipos de máquinas; dos de los tipos más populares están hechos para cortar láminas y tubos. Ya sea que necesite una máquina pequeña, versátil o de alta potencia para trabajos pesados, puede aprovecharlas todas en Baison para mejorar sus procesos de fabricación de metales.
Desventajas:
A pesar del avance de las máquinas de corte por láser de fibra, también presentan imperfecciones.
- Aunque esta herramienta se considera una máquina para cortar metales y, a menudo, se considera que tiene el poder de cortar cualquier cosa, también tiene limitaciones. Un cortador láser de fibra es perfecto para cortar láminas de metal de grosor fino a medio, pero no podrá cortar materiales más gruesos y altamente reflectantes.
- El costo inicial, como era de esperar, sería muy alto en comparación con otros tipos de máquinas de corte. Esto puede ser motivo de preocupación para las pequeñas y medianas empresas que no tienen un presupuesto tan grande para una herramienta de corte de alta gama. Sus componentes también son caros si va a necesitar reparación y reemplazo. Ayudaría si también estuviera preparado para los costos de mantenimiento.
- Como todos los métodos de corte, esta máquina también presenta riesgos para la salud, especialmente con el uso inadecuado y la falta de protección durante la operación de la herramienta. Su rayo láser de alta energía puede causar quemaduras graves o lesiones en los ojos. Es lógico que quienes deban operar la máquina tengan la capacitación adecuada y sigan los procedimientos de seguridad.
- A medida que el rayo láser y el gas auxiliar funcionan para realizar un corte preciso, dejarán residuos, humos y partículas que pueden dañar a los operadores y al medio ambiente. Es necesario utilizar la máquina en un área bien ventilada para reducir la exposición a los peligros.
¿Qué materiales no se pueden cortar con máquinas de corte por láser de fibra?
Existen limitaciones en cuanto a lo que puede hacer una cortadora láser de fibra. A pesar de estos desafíos que estamos a punto de discutir, la calidad general de la tecnología sigue siendo inconmensurable.
Entonces, ¿qué materiales no puede cortar una máquina de corte por láser de fibra?
Madera
Imagine una máquina de corte por láser de alta potencia que produce un gran haz de calor dirigido a cualquier material de madera. Combustión, ignición, chispa, fuego: palabras que aparecerán instantáneamente en tu mente.
Es cierto que los cortadores de fibra de vidrio pueden cortar madera, pero existe un riesgo porque son inflamables, especialmente para tableros de fibra, fibra de madera y fibra vegetal. El resultado también es a menudo ineficiente.
composites
Los materiales compuestos con nanofibras de carbono reforzadas tampoco son adecuados para el corte por láser. Las fibras absorberán fácilmente la alta energía del haz y pueden resultar en un corte ineficaz o desperdicio de material.
El MDF, por ejemplo, contiene un exceso de residuos de hierro, impurezas y suciedad que podrían afectar directamente la precisión del corte e incluso incendiarse. Este material no es lo suficientemente denso.
Vidrio y acrílico
¿Qué son exactamente estos materiales transparentes? Son básicamente de vidrio, acrílico y policarbonato. Estos materiales son comunes entre los constructores, la industria automotriz, la electrónica de consumo y más.
Desafortunadamente, tampoco son aplicables para el corte por láser de fibra. Aunque estos cortadores aún pueden cortar, el resultado no será tan eficiente y puede contribuir a situaciones industriales críticas.
El vidrio, específicamente, absorberá solo una cantidad muy pequeña de energía láser porque el rango de las máquinas de corte por láser no está dentro del rango de absorción del material.
Los materiales altamente reflectantes pueden provocar un corte de mala calidad e incluso pueden dañar el sistema láser de su máquina, lo que puede ser perjudicial para su negocio.
Ciertas cerámicas y plásticos tampoco son buenos para el corte por láser de fibra.
Lista de tipos de materiales comunes que pueden cortar las máquinas de corte por láser de fibra
Un cortador láser de fibra puede atravesar láminas de metal como:
- Acero carbono
- Acero inoxidable
- Cobre
- Latón
- Aluminio:
- Titanium
Factores que afectan las limitaciones del tipo de material
El grosor del material
La explicación más simple es que cuanto mayor sea la potencia necesaria, más grueso será el material.
La matemática es simple: cuanto más grueso es el material, más potencia láser se requiere. Este factor afecta significativamente la funcionalidad de una máquina de corte por láser. Las cortadoras láser de fibra están diseñadas principalmente para cortar materiales de tamaño más delgado a mediano con una velocidad y precisión notables.
La máquina de corte por láser de fibra de 500 W puede cortar un máximo de 6 mm de acero al carbono, 3 mm de acero inoxidable y 2 mm de placa de aluminio y cobre. Esta es la estimación de potencia más baja, pero para una más alta con una potencia de 3000 W, puede cortar un espesor máximo de aproximadamente 20 mm de acero al carbono, 10 mm de acero inoxidable y 8 mm de placa de cobre y aluminio.
La reflectividad del material
Es importante tener en cuenta el poder reflectante de los materiales que está utilizando al cortar con láser. Algunos de ellos incluyen cobre, aluminio, oro y plata. Todavía se pueden cortar. Sin embargo, el problema con los materiales reflectantes es que pueden resistir el láser debido a su reflexión. Esto puede provocar daños en la fuente de láser y desperdicio de materiales.
Composición química
La calidad del corte por láser también puede verse afectada por la composición química del material. Incluso pueden suponer un riesgo para la seguridad del operador. El cloruro de polivinilo (PVC), el poliuretano y otros tipos de plásticos liberan gases peligrosos, corrosivos y tóxicos cuando se tratan con calor de alta potencia.
Otro ejemplo es el corcho. Contiene una cantidad importante de adhesivos y, aunque es un material seguro para cortar, el corte será de mala calidad.
Técnicas para superar las limitaciones del tipo de material
Con mucho gusto, hay maneras de superar estos desafíos y limitaciones.
Cambiar los parámetros del láser
Un estudio sobre la influencia de los parámetros de corte por láser de fibra en la aleación de aluminio, un material reflectante con alta conductividad térmica, presenta que los parámetros de procesamiento pueden contribuir positivamente a la calidad del proceso de corte por láser de fibra de aleación de aluminio.
La potencia del láser, la asistencia de gas y la velocidad de corte son los parámetros que pueden tratar la resistencia a la fatiga, la rugosidad de la superficie, las propiedades mecánicas estáticas, el ángulo de estrías, la longitud de onda y la extensión de la ZAT. Estas son las características mecánicas y superficiales que requiere la industria aeroespacial.
Presión de asistencia de gas
Una revisión publicada en el Centro Nacional de Información Biotecnológica sobre la influencia de la presión de asistencia de gas en el rendimiento de los láseres de fibra para aplicaciones industriales mostró que es muy relevante en el corte de calidad.
El diseño de la boquilla también tiene algo que ver con su rendimiento. Las boquillas cónicas se consideran la clase más alta de la industria. Puedes aprender sobre cómo elegir una boquilla ideal para su máquina.
Uso de Lentes Especiales
El uso de lentes especiales para sus cortadores láser de fibra puede ayudar con la profundidad focal y, al mismo tiempo, minimizar el tamaño del punto láser para reducir el haz de manera eficiente. Esto puede ser muy útil cuando se trata de materiales reflectantes. Las lentes protectoras especiales reducen la cantidad de energía que puede rebotar en el material y regresar al sistema láser.
Aplicaciones de las máquinas de corte por láser de fibra
Ampliamente utilizadas en diferentes industrias, las máquinas de corte por láser de fibra son populares en las siguientes aplicaciones.
- Aeroespacial
- Automóvil
- Vitrinas y Dispositivos Electrónicos
- Médico
- Joyería
- Fabricación de metales
- Electrodomésticos
- Productos publicitarios (Vallas publicitarias, productos promocionales y más)
- industria del fitness
- De Cangilones
- Industria de la chapa
Conclusión
Máquinas de corte por láser de fibra se utilizan en diversos campos y se consideran una herramienta conveniente en el desarrollo industrial. Desde su aparición, la máquina sigue siendo un elemento indispensable en la fabricación.
A pesar de sus limitaciones en el grosor del material, la reflectividad y las composiciones químicas, existen formas de configurar el rendimiento de una cortadora láser de fibra a través de la configuración de parámetros.
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