Las operaciones de corte son componentes cruciales de la fabricación de piezas en el sector manufacturero, y una de las técnicas principales es el corte por láser de chapa metálica. Este método es muy eficaz para cortar metales, aleaciones y no metales. Los cortadores láser de chapa y tubos de metal emplean un proceso de corte térmico que utiliza rayos de luz (láseres) dirigidos a la pieza de trabajo para fundir o vaporizar los materiales hasta lograr la forma deseada. Esta técnica se destaca como uno de los métodos más eficientes para el corte de chapa metálica. En este artículo, brindaremos información esencial sobre el corte por láser con Cortadoras láser de chapa y tubos de metal Para ayudarte a tomar decisiones informadas antes de usar esta tecnología. ¡Vamos a profundizar!
¿Qué es el cortador láser de chapa y tubos de metal?
Los procesos de fabricación sustractiva son esenciales para modificar los materiales en la fabricación de piezas, y las cortadoras láser de láminas y tubos de metal representan uno de los métodos estándar para cortar y retirar componentes de una pieza de trabajo. Esta técnica implica el uso de rayos láser para cortar piezas de material con una precisión notable.
El proceso de corte por láser funciona con tecnología de control numérico por computadora (CNC), que es responsable de su excepcional precisión. Antes de iniciar la operación de corte CNC o láser, el operador debe ingresar códigos o programas que detallan los diseños o patrones en la computadora, lo que garantiza un proceso de corte preciso y sin problemas.
Proceso de corte por láser de chapas y tubos metálicos
El corte por láser de chapas y tubos de metal implica el uso de rayos láser para fundir metales y aleaciones, lo que da como resultado cortes suaves y precisos. Este proceso de corte consta de dos operaciones que funcionan en armonía.
La primera operación consiste en que el material absorba el haz láser enfocado, que proporciona la energía necesaria para crear el corte. La segunda operación se realiza con la boquilla de corte, que es concéntrica con el láser, y que suministra el gas de proceso necesario para el corte. Este gas sirve para proteger el cabezal de procesamiento de vapores y salpicaduras, a la vez que ayuda a eliminar el exceso de material de la ranura.
Básicamente, existen tres métodos para cortar láminas y tubos de metal con láser.
1. Corte por fusión con rayo láser
El proceso de corte por fusión con haz láser utiliza un gas inerte, principalmente nitrógeno. El gas de proceso de baja reacción vaporiza continuamente el espacio de corte del material. A medida que se retira el material fundido, el gas inerte evita la oxidación en el borde de corte sin interferir con el proceso.
Este método de corte por láser es adecuado para cortar láminas planas y delgadas de aleaciones de aluminio y acero inoxidable que requieren un gran atractivo estético y menos operaciones de acabado.
2. Corte por sublimación con rayo láser
Como sugiere el nombre, el corte por sublimación con rayo láser evapora el material. En lugar de fundirlo como otros procesos de corte por láser, se transforma inmediatamente de sólido a gas: sublimación.
Al igual que el corte por fusión, el corte por sublimación con rayo láser utiliza gases inertes para expulsar el vapor del material de la ranura, por lo que no hay oxidantes en el filo de corte. Se utiliza a menudo para cortar materiales orgánicos como madera, cuero, textiles, etc.
3. Corte por llama con rayo láser
El corte por llama con rayo láser utiliza un gas combustible, el oxígeno, para expulsar el material fundido. El láser calienta la pieza de trabajo y crea una combustión espontánea después de fundir el material. El gas oxígeno proporciona más energía para el proceso de corte a través de la oxidación, una reacción exotérmica.
El corte con llama es ideal para cortar acero dulce y materiales fusibles como la cerámica. Este proceso de corte puede provocar quemaduras en la superficie de corte, ya que el gas es un oxidante. La optimización adecuada de los parámetros del proceso ayudará a evitar la formación de rebabas.
Tipos de láseres para corte de chapas y tubos metálicos
En el corte de chapas y tubos metálicos se emplean distintos tipos de láser, cada uno con sus propias ventajas y aplicaciones. A continuación, se indican los principales tipos de láser que se utilizan en este proceso:
Láseres de CO2
Los láseres de CO2 se utilizan ampliamente para cortar láminas y tubos de metal debido a su alta potencia y eficiencia. Producen una onda continua de luz infrarroja, lo que los hace eficaces para cortar materiales gruesos. Los láseres de CO2 son adecuados para una variedad de metales y no metales, pero son particularmente conocidos por su capacidad para cortar láminas más gruesas con una excelente calidad de borde.
Láseres de fibra
Los láseres de fibra están ganando popularidad en la industria del corte de metales debido a su capacidad para cortar materiales reflectantes, como el aluminio y el cobre, de manera más eficiente que los láseres de CO2. Producen un haz láser de alta intensidad al pasar la luz a través de un cable de fibra óptica, lo que da como resultado un haz más enfocado y concentrado. Esta tecnología permite velocidades de corte más rápidas y una mayor precisión, lo que convierte a los láseres de fibra en una excelente opción para aplicaciones de chapa y tubos.
Láseres de neodimio (granate de itrio y aluminio dopado con neodimio)
Los láseres Nd son láseres de estado sólido que se utilizan a menudo para aplicaciones específicas, como cortar materiales más gruesos o cuando se requiere una alta precisión. Emiten un haz de luz concentrado que se puede enfocar para lograr detalles finos. Los láseres Nd son adecuados para cortar diversos metales y se utilizan a menudo en industrias donde la precisión es fundamental, como la fabricación de dispositivos médicos y aeroespacial.
Láseres de disco
Los láseres de disco son similares a los láseres de fibra, pero utilizan un método diferente para generar el haz láser. Son conocidos por su eficiencia y capacidad para cortar materiales más gruesos a altas velocidades. Los láseres de disco ofrecen una excelente calidad del haz y pueden ser una opción ideal para aplicaciones que requieren un corte preciso de láminas y tubos de metal.
Láseres ultrarrápidos
Los láseres ultrarrápidos, incluidos los láseres de picosegundos y femtosegundos, se utilizan para aplicaciones especializadas que requieren una precisión extremadamente alta y zonas mínimas afectadas por el calor. Estos láseres emiten pulsos de energía ultracortos, lo que permite realizar cortes y grabados complejos en una variedad de materiales, incluidos los metales. Si bien no se utilizan con tanta frecuencia para tareas de corte generales, los láseres ultrarrápidos son ideales para aplicaciones en electrónica y micromaquinado.
Cada tipo de láser ofrece distintas ventajas según los requisitos específicos de la aplicación de corte, incluido el tipo de material, el grosor y la calidad de borde deseada.
7 beneficios del corte por láser de chapa metálica
Examinemos los beneficios del corte por láser de chapa metálica para el sector manufacturero.
1. Alta precisión y exactitud
El corte por láser es una opción adecuada para el corte de chapa metálica debido a su extrema precisión. Las máquinas están equipadas con la capacidad de realizar cortes intrincados con extrema precisión y exactitud. En el ámbito industrial, el corte por láser es la técnica preferida para cortar chapa metálica con detalles específicos que requieren tolerancias estrictas.
Algunas fresas pueden realizar cortes precisos con una exactitud de hasta 0,0005 pulgadas. Por eso se han mantenido como un pilar en la mayoría de las empresas de fabricación. Dado que los láseres derriten las piezas metálicas, las fresas producen pocas o ninguna rebaba. En cambio, dejan un borde limpio, liso y afilado.
2. Proceso automatizado
El corte por láser se realiza mediante sistemas de control numérico por computadora (CNC). Una vez que el operador técnico introduce los programas en la computadora, el proceso se ejecuta de forma independiente. Por lo tanto, requiere menos intervención humana y menos mano de obra en general. Además, hay poco o ningún margen de error con una mayor eficiencia de corte.
3. Prevención de daños
Existe la idea errónea de que el corte de metal con láser provoca deformaciones. Sin embargo, eso no es cierto. El calor del corte con láser solo afecta a porciones diminutas del material y no afecta la tolerancia.
Además, el proceso de corte por láser es rápido; los láseres calientan y funden las partes que se van a eliminar, por lo que el calor no afecta significativamente a las demás partes del material. En la mayoría de los casos, no se producen distorsiones ni deformaciones en los materiales.
4. Compatible con la mayoría de los materiales
Otra ventaja fundamental de este método de fabricación sustractiva es su capacidad para trabajar con una amplia gama de materiales. Corta fácilmente cualquier material, ya sea cobre, aluminio, acero inoxidable o incluso titanio. Después de todo, implica el uso de láseres a temperaturas muy altas para fundir el material.
5. Costo relativamente bajo
De hecho, las máquinas de corte por láser son caras, pero en comparación con otras máquinas CNC, son más rentables. Además, se trata de una única máquina para todo, es decir, una única máquina de corte por láser es ideal para todas las operaciones de corte. No es necesario modificar la máquina para las distintas operaciones de corte.
Además, es duradero. El dispositivo no entra en contacto con los materiales que se están cortando, por lo que hay poca o ninguna fricción y desgaste de la superficie. Además, no tiene múltiples piezas, por lo que hay menos requisitos de mantenimiento y servicio. En general, el uso de un cortador láser tiene un costo operativo reducido en comparación con otras herramientas de fabricación habituales.
6. Alta versatilidad
Además de la compatibilidad del corte por láser con la mayoría de los materiales, el proceso es muy versátil. A diferencia de otros dispositivos, se puede utilizar un cortador láser para varias funciones de corte, desde cortes simples hasta cortes complejos y aquellos que requieren tolerancias estrictas y diseños intrincados. Esta característica lo convierte en una excelente opción para la mayoría de las industrias.
7. Bajo consumo de energía
De hecho, las cortadoras láser requieren energía para calentar y fundir los materiales de manera eficaz durante el corte. Sin embargo, la técnica de corte es más eficiente energéticamente que otros métodos de corte.
Además, a diferencia de otras máquinas, tiene menos partes móviles, lo que significa menos consumo de energía. Además, la alta velocidad de la máquina significa un corte rápido, ahorrando tiempo y energía.
Desventajas del corte por láser de chapas y tubos metálicos
Si bien el corte por láser de chapas y tubos de metal ofrece numerosas ventajas, existen varias desventajas a tener en cuenta:
Necesidad de operadores cualificados
Para operar de manera eficaz una máquina de corte por láser, es necesario contar con un técnico capacitado que comprenda sus características y pueda identificar y corregir rápidamente cualquier problema que surja. Una configuración incorrecta puede provocar daños tanto en los materiales como en la máquina. Por lo tanto, si planea realizar un servicio de corte por láser, es fundamental contratar a un profesional.
Limitaciones de espesor
Aunque las cortadoras láser son compatibles con la mayoría de los materiales, tienen limitaciones cuando se trata de cortar metales más gruesos. En general, las cortadoras láser pueden cortar de manera eficiente láminas de aluminio de hasta un espesor máximo de 15 mm y láminas de acero de hasta 6 mm. Para materiales más gruesos, pueden ser más adecuados otros métodos de corte alternativos.
Emisión de humos y gases nocivos
El proceso de corte por láser genera calor para fundir los materiales, lo que produce la liberación de humos y gases nocivos. Para mitigar los riesgos para la salud, es fundamental utilizar las máquinas de corte por láser en zonas bien ventiladas.
Alta inversión inicial
El costo inicial de adquirir una cortadora láser de alta calidad puede ser significativo, a menudo superior a $2,000, lo que es casi el doble del precio de otras máquinas de corte, como las cortadoras por chorro de agua. Cualquiera que desee operar un negocio que utilice tecnología de corte láser debe estar preparado para esta importante inversión inicial.
Consejos para un corte láser eficaz de chapas y tubos de metal
Seleccione los materiales adecuados
Elegir el material adecuado es crucial en cualquier proceso de fabricación. El material seleccionado para el componente debe estar en consonancia con las propiedades deseadas del producto final. Además de láminas de metal como aluminio y zinc, considere la posibilidad de utilizar plásticos y otros polímeros en función de sus requisitos específicos. Las propiedades de los materiales más comunes que los fabricantes priorizan incluyen flexibilidad, maleabilidad, ductilidad y rigidez.
Utilice software que genere archivos vectoriales
Las máquinas de corte por láser requieren archivos vectoriales para funcionar. Para crear sus diseños, utilice software como Adobe Illustrator para vectorizarlos. Los formatos de archivo aceptables incluyen .ai, .step, .eps y otros que admitan gráficos vectoriales.
Cuenta para Kerf
El término "sangría" hace referencia al material que se evapora cuando el haz láser interactúa con la pieza de trabajo. Al diseñar la pieza, es fundamental tener en cuenta la sangría para garantizar la precisión de las dimensiones finales.
Evite los pequeños detalles relacionados con el espesor del metal
El espesor del metal es un factor crítico en el corte por láser. Como regla general, evite diseñar detalles más pequeños que el espesor de la lámina metálica, ya que los materiales más gruesos reducen la capacidad del láser para penetrar con eficacia.
Mantenga un espacio mínimo entre las líneas de corte
El espaciado adecuado es fundamental para lograr resultados óptimos en el corte por láser. La distancia mínima entre las líneas de corte debe ser igual al espesor del material. Por ejemplo, si está cortando una lámina de metal de 2 mm, asegúrese de que haya un espaciado de al menos 2 mm entre las líneas de corte.
Aplicaciones de piezas de corte por láser de chapas y tubos metálicos
1. Equipo médico
Los carros, las camas, el equipo quirúrgico, los clavos ortopédicos, las varillas, etc., contienen metales cortados con láser. Aunque muchos instrumentos quirúrgicos ahora se imprimen en 3D, el corte por láser es la técnica preferida para fabricarlos.
2. Producción de joyas
La mayoría de los diseños de joyería contienen diseños intrincados que los cortadores láser pueden trazar fácilmente. A menudo, las piezas de joyería están diseñadas a partir de materiales delgados. Por lo tanto, el corte por láser es una buena opción para la fabricación de joyas.
3. Diseño de interiores
Las láminas de metal cortadas con láser son una excelente opción para los separadores de ambientes, ya que pueden ayudar a mejorar el aspecto general de una habitación y crear más espacio. Aprovechar la precisión del corte por láser con la creatividad del fabricante puede brindarle el aspecto personalizado que desea para su habitación.
4. Industrias aeroespaciales
Debido a la alta precisión dimensional, la industria aeroespacial es uno de los usuarios más importantes de la tecnología de corte por láser. La mayoría de las piezas de los aviones y otros dispositivos como detectores de metales, carros, cintas transportadoras, etc., se someten a algunas operaciones de corte durante su fabricación.
¿Debería subcontratar o invertir en una máquina de corte por láser para sus piezas de chapa metálica?
Las técnicas de corte por láser juegan un papel crucial en diversas operaciones de fabricación, proporcionando un método altamente efectivo para cortar una amplia gama de materiales, particularmente láminas de metal.
Para operaciones de fabricación a pequeña escala, la subcontratación de sus necesidades de corte suele ser la opción más económica. Al contratar un servicio para sus necesidades de corte por láser, puede reducir los costos y asignar esos ahorros a otras áreas críticas de producción. Para sus necesidades de corte por láser y fabricación de chapa metálica, considere comunicarse con Waken.
¿Qué otros procesos de corte puedo considerar para mi proyecto?
Si bien el corte por láser es un método de corte de alta precisión popular en la fabricación industrial, no es la única opción disponible. Si está considerando alternativas al corte por láser para dar forma a sus láminas de metal, aquí le presentamos algunos métodos excelentes que puede explorar para sus necesidades de fabricación:
- EDM (mecanizado por descarga eléctrica)
- Corte por chorro de agua
- Fresado CNC
- Puñetazos
Marcas populares de máquinas láser para cortar láminas y tubos de metal
Existen muchas marcas de máquinas de corte por láser de tubos disponibles en el mercado. Algunas de las mejores marcas en función de su reputación, calidad del producto y satisfacción del cliente son:
- Triunfo
- Bystronic
- Amada
- Mazak
- GRUPO BLM
- Crisantemo
La elección de una marca de corte láser de tubos depende de muchos factores, como el material, el diámetro del tubo, el grosor, etc. Es esencial tener en cuenta todos los factores antes de decidirse por una máquina y un fabricante de metales.
Si está buscando un fabricante de metales especializado en corte por láser de tubosDéjanos ser tu punto de referencia. Para obtener más información sobre nuestros servicios y recibir un presupuesto, ponte en contacto aquí.
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