¿Cuál es el proceso de corte de metal por láser?

Corte por láserEs un método preciso y eficiente que se utiliza para cortar metal y otros materiales con el uso de un láser de alta potencia. El proceso se utiliza ampliamente en diversas industrias, incluidas la manufacturera, la automotriz, la aeroespacial y la metalúrgica, debido a su precisión, velocidad y capacidad para crear diseños complejos. En esta guía, analizaremos cómo funciona el corte por láser, los componentes clave involucrados y los tipos de corte por láser.

1. ¿Qué es el corte por láser?

El corte por láser es un proceso que utiliza un haz de luz enfocado (láser) para cortar o grabar materiales como metales, plásticos y madera. El rayo láser funde, quema o vaporiza el material, dejando un corte limpio y de alta calidad con un desperdicio mínimo.

2. Componentes clave del corte por láser

- Fuente láser: el rayo láser se origina en un generador láser (los láseres de CO2, fibra o Nd:YAG se usan comúnmente para cortar metales). El láser se amplifica y se dirige hacia el material de corte.

- Lente de enfoque: Una lente o serie de lentes enfocan el rayo láser en un pequeño punto, aumentando su intensidad en el punto de contacto con el material.

- Cabezal de corte: El cabezal de corte dirige el rayo láser sobre el material. Se desplaza siguiendo el recorrido programado, controlado por CNC (Control Numérico por Computadora) u otros sistemas de guiado.

- Gas auxiliar: a menudo se sopla gas como oxígeno, nitrógeno o aire a través de la boquilla para ayudar en el proceso de corte, lo que ayuda a eliminar el material fundido y mejorar la calidad del corte.

- Cama de Material: El metal se coloca sobre una cama o mesa estable que soporta el material durante el proceso de corte.

3. El proceso de corte por láser

El proceso de corte por láser se puede dividir en los siguientes pasos:

Paso 1: Diseño y Programación

- Diseño CAD: El primer paso es crear un diseño para la pieza o componente que se debe cortar. Esto se hace mediante el software CAD (diseño asistido por computadora). El diseño se convierte a un formato legible por la máquina de corte por láser, normalmente un archivo vectorial.

- Programación CNC: El diseño se carga en el sistema CNC, que controla la máquina de corte láser. Traduce el diseño en instrucciones de corte, guiando al láser sobre cómo y dónde cortar.

Paso 2: preparación del material

- Sobre la bancada de la máquina se coloca la chapa o material a cortar. Los metales comunes utilizados en el corte por láser incluyen acero, acero inoxidable, aluminio, latón y cobre.

Paso 3: corte por láser

- Generación de haz: la fuente láser genera un haz de luz de alta energía, que luego se enfoca a través de lentes para crear un punto de calor intenso.

- Calentamiento del material: cuando el rayo láser enfocado incide en el metal, la energía se absorbe, lo que hace que el material se caliente rápidamente y se derrita, queme o se vaporice.

- Gas auxiliar: se dirige un gas auxiliar (como oxígeno o nitrógeno) al área de corte a través de una boquilla. Ayuda a eliminar el metal fundido y los residuos, además de enfriar el material y mejorar la velocidad y precisión del corte.

 - El oxígeno se utiliza a menudo para cortar acero dulce, ya que reacciona con el metal para producir calor y acelera el proceso de corte.

 - El nitrógeno se utiliza en materiales como el acero inoxidable para evitar la oxidación y garantizar un borde limpio.

- Movimiento Láser: El cabezal de corte láser controlado por CNC se desplaza siguiendo la trayectoria programada, siguiendo el diseño. La velocidad, potencia y punto focal del láser se ajustan según el material y el grosor del metal que se corta.

Paso 4: enfriamiento y acabado

- A medida que el láser corta el material, el gas auxiliar elimina el metal fundido o vaporizado, dejando un corte limpio y suave.

- Una vez finalizado el corte, se podrán alisar o desbarbar los cantos, según el acabado deseado.

- Los restos de chatarra o material de desecho son mínimos gracias a la precisión del láser.

4. Tipos de corte por láser para metales

Existen varios métodos de corte por láser según el material y la aplicación:

A. Corte por vaporización

- El rayo láser calienta el material hasta su punto de ebullición, provocando su vaporización. Este método es adecuado para materiales como madera o plástico, pero también se puede utilizar para metales finos.

B. Corte por fusión y soplado (corte por fusión)

- El material se calienta hasta que se funde y un gas a alta presión (a menudo nitrógeno) expulsa el metal fundido del corte. Este método es común para cortar metales como acero inoxidable y aluminio.

C. Corte reactivo (oxicorte)

- También conocido como corte por láser asistido por oxígeno, este método es similar al oxicorte. Se sopla oxígeno al área de corte y el metal reacciona con el oxígeno, produciendo calor adicional y acelerando el proceso de corte. Esto se utiliza a menudo para cortar acero grueso.

D. Agrietamiento por tensión térmica

- Algunos materiales quebradizos, como el vidrio, se pueden cortar mediante tensión térmica controlada. El láser induce un calentamiento localizado y, a medida que el material se enfría, se agrieta a lo largo de la trayectoria de corte.

5. Ventajas del corte de metal por láser

- Alta precisión: el corte por láser puede producir cortes extremadamente precisos con tolerancias ajustadas, lo que lo hace ideal para diseños complejos.

- Cortes limpios: el láser produce bordes suaves y limpios, eliminando a menudo la necesidad de un acabado secundario.

- Versátil: El corte por láser funciona en una amplia gama de metales y espesores, desde láminas finas hasta placas más gruesas.

- Reducción de desperdicios: El corte por láser es altamente eficiente, reduciendo el desperdicio de material en comparación con otros métodos de corte.

- Velocidad: Ofrece velocidades de corte más rápidas, especialmente al cortar metales más delgados, en comparación con métodos tradicionales como el corte mecánico.

6. Aplicaciones del corte por láser en metales

El corte por láser se utiliza en diversas industrias, entre ellas:

- Automoción: Para cortar piezas metálicas como componentes de chasis y piezas de motor.

- Aeroespacial: Para crear componentes de precisión para aviones y naves espaciales.

- Fabricación: Para fabricación de metal a medida, incluidos soportes, cerramientos y piezas de chapa.

- Fabricación de joyas: para diseños y patrones metálicos detallados.

- Construcción: Corte de vigas, paneles y revestimientos de acero.

Conclusión

El corte de metal por láser es un proceso altamente eficiente y preciso que proporciona precisión, velocidad y flexibilidad superiores en una amplia gama de industrias. Ya sea que esté cortando láminas de metal delgadas o placas de acero gruesas, el método y el equipo de corte por láser adecuados pueden mejorar significativamente la productividad y reducir el desperdicio de material. Comprender el proceso garantiza un mejor control de calidad y ayuda a seleccionar el tipo de corte por láser más adecuado para necesidades específicas de metalurgia.

Dongguan Fu Cheng Xin Communication Technology Co., Ltd. está comprometida con el desarrollo, producción, ensamblaje y proveedores de hardware de servicio integral ODM. Bienvenido a consultarnos en Lei.wang@dgfcd.com.cn.