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Curso de Corte Láser

Veremos de forma general los distintos tipos de láser, sus técnicas y aplicaciones en el corte de diferentes materiales.
by

MQ Creativelab

on 16 September 2012

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Transcript of Curso de Corte Láser

En nuestra página web encontrarás dos documentos descargables para ayudarte a preparar los archivos:

Una guía escrita para crear los archivos.
Una plantilla en formato .dwg que te servirá de guía para crear archivos adecuados a la máquina Spirit GX. Consejos Generales Principales causas de accidente en instalaciones láser Y una cosa más... Están aquí! Bienvenidos al Láser de rubí
Láser Helio-Neón
Láser Argón Ionizado
Láser CO2
Gas dinámico de CO2
Soluciones líquidas orgánicas
Láser de semiconductores
Láser de electrones libres
Láser de Nd-Yag Tipos de láser
Aplicación Fuente Técnica Características obtenibles

Aleación 5 kw CO2 Profundidad máxima: 0,5mm. Buenas características en capa. Dilución típica 20%

Corte 0,4, 0,8 Nd-Yag Espesor: de 0,5 a 0,8 mm. Tolerancia +/-0,05 mm a +/-0,1 mm
y 1,2 kw CO2

Marcado 0,4 KW Nd-Yag Capacidad: 325 mm2/min. Profundidad máxima: 0,04 mm

Recubrimiento 5kW CO2 Alta densidad de capas y mínima dilución en sustrato. Espesores de capas hasta 2 mm.

Refusión 5kW CO2 Penetración máxima: 0,5 mm. Baja deformación. Alto rango de dureza

Soldadura Todas Nd-Yag Penetración máxima: 10 mm. Baja deformación
CO2

Taladrado 0,4 KW Nd-Yag Diámetros desde 0,075 mm. Penetración máxima: 13 mm

Temple 5kW CO2 Penetración máxima: 2 mm. Baja deformación. Alto rango de dureza. Luz ultravioleta: Argon Fluoryde - Krypton Fluoride -Nitrogen
Luz azul: Argon
Luz verde: Argon - Helium neon
Luz roja: Helium neon - Ruby CrAlO3
Luz infraroja: Nd. Yag - Carbon Dioxide Láser y riesgo biologico

Tipos de láser de acuerdo a su riesgo:
Los rayos lasers se clasifican segun el riesgo biologico en 4 clases.
Los de clase I son inofensivos y se utilizan como punteros laser o scaner en los supermercados.
Por otra parte los de clase IV poseen muy alta potencia, son muy peligrosos y su uso requiere personal especializado. FOBARQ ESTUDIO SL Colectivo ¿Qué es? El Láser La palabra LASER es la sigla (en inglés): Ligth Amplification by Stimulated Emission of Radiation, que traducido al español es: amplificación de la luz por emisión estimulada de radiación. ¿Cómo funciona? ¿Qué materiales usar? ¿Dónde? ¿Qué es? ¿Cómo funciona? La luz del láser puede concentrarse de forma aguda con una lente de enfoque convergente y producir una densidad de potencia que modifica, funde o evapora el material con la que entra en contacto. De acuerdo a este intensidad el laser tendrá distintas aplicaciones: ¿Qué materiales podemos utilizar? MATERIALES PARA
CORTE Y GRABADO:

Acetato
Cartón
Cartulina
Caucho para sellos
Corcho
Cuero
Fieltro
Formica
Goma EVA
Metacrilato/Acrílico
Papel común
Polipropileno
Seda
Silicona
Tejidos en general
Vinilo MATERIALES PARA
GRABAR:

Aluminio anodizado
Aluminio lacado
Cobalto
Mármol
Granito
Cerámica
Piedra en general
Porcelana
Latón Gestión de Archivos LASERPRO Spirit GX Acetato Metacrilato Cartón Corcho Piel Fieltro Caucho para sellos Formica Polipropileno Granito Latón Vidrio Aluminio Mármol Piedra Madera Cuero Grupo de creativos formado por arquitectos, artistas plásticos e ilustradores dedicados al diseño y fabricación de objetos y espacios efímeros Ventajas del láser Mejor aprovechamiento del material, debido a que la anchura del surco generado es mínima.
Las paredes de corte son perpendiculares a la pieza y paralelas entre sí.
La pieza cortada no precisa ningún tratamiento ni limpieza posteriores.
Se pueden realizar cortes en cualquier dirección.
El proceso es altamente flexible y automatizado.
No se precisan cambios de herramienta, lo que aumenta la flexibilidad y eficiencia de los equipos.
Es un proceso rápido y silencioso.
La calidad de corte y la velocidad final alcanzable dependerán principalmente del material y los siguientes parámetros:

- Láser y potencia utilizados

- Calidad del haz

- Sistema de transmisión del haz (haz directo o fibra óptica)

- Sistema de focalización

- Tipo de gas utilizado

- Calidad del gas

- Presión efectiva del gas en la pieza PARÁMETROS DEL CORTE LÁSER
Exceso de potencia

Sangrado excesivo

Presencia de rebabas

Zona afectada térmicamente excesiva

Presión de gas incorrecta

Aumento de la rugosidad y la estriación

Aceleración del sistema insuficiente

Desviación de la geometría de corte real y la programada.
Instalar pantallas en las instalaciones con materiales adecuados que absorban las reflexiones o incidencias accidentales.

Utilizar gafas de protección adecuadas cuando sea necesaria la presencia humana en zonas peligrosas o exista imposibilidad de apantallamiento.

Eliminar de la zona de trabajo materiales fácilmente inflamables (si el material inflamable es el que se procesa, extremar las precauciones).

Seguir todas las normas de seguridad eléctrica.

Utilizar sistemas de ventilación que eliminen los humos nocivos causados por el proceso.

Seguir todas las normas de seguridad mecánica, eléctrica y de gases.
Exposición inapropiada de los ojos durante operaciones de alineamiento
Uso inexistente o inadecuado de las protecciones oculares
Shock eléctrico debido a acceso inadecuado a fuentes de alta tensión
Inexistencia de protecciones contra riesgos asociados al láser pero no provenientes del haz
Puesta en marcha inadecuadas
Mal funcionamiento del equipo
Falta de formación adecuada MEDIOS DE PROTECCIÓN CAUSAS DE DEFECTOS MÁS COMUNES Es el láser con la ingeniería de grabación más avanzada, ofreciendo resultados sin rival.
Ha sido calificado como la máquina de corte y grabado más veloz en su categoría.
La serie Spirits ha recibido el reconocimiento de firmas mundiales y premios industriales desde su introducción al mercado.
La linea Spirit GX está equipada con grandes mejoras. Aplicaciones de corte Maquetas arquitectónicas Lamparas Realización de Expositores Objetos de diseño Composites Vidrio Aluminio Mármol Aplicaciones de grabado FORMATOS PARA CORTAR AYUDAS ¿Dónde? ¡AQUÍ! We Can Cut es una división de MQ Creative Lab.

Nos especializamos en el servicio corte láser centrado en el desarrollo de proyectos de diseño, arquitectura y arte que vinculan la innovación con las nuevas técnicas de cortes CNC.

Nuestro objetivo es difundir esta tecnología y sus aplicaciones. El formato ideal para el corte laser es el archivo.dwg de AutoCAD, aunque también se pueden cortar archivos de Rhino, CorelDraw e Ilustrator, pero requieren manipulación previa al corte.

Para la función de grabado cualquier archivo de imagen o vectores es adecuado. Pero hay que tener en cuenta que las imágenes han de estar en modo Grayscale.


En nuestra página web encontrarás dos documentos descargables para ayudarte a preparar los archivos:

Una guía escrita para crear los archivos.
Una plantilla en formato .dwg que te servirá de guía para crear archivos adecuados a la máquina Spirit GX. FORMATOS PARA GRABAR Requieren manipulación previa al corte. Modo Grayscale. y en la web De acuerdo a este intensidad el laser tendrá distintas aplicaciones:

Grabado
Corte
Abrasión
Quemado
Espumado
Pulido o Texturizado Aplicaciones de grabado y corte Plancha grabada en metacrilato
para grabado Creación de moldes para cerámica Corte y grabado en matacrilato transparente Corte y grabado en matacrilato negro Objetos personalizados Créditos: Presentación elaborada por Victor González Bibliografía
Metal handbooks tomo 6 Weld, brazing and soldering
http://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%A1ser
http://cadcamcae.wordpress.com/2007/04/24/mecanizado-laser/
www.plasmo.eu/.../Durchshuss.jpg
www.dmgcanada.com/ino/journal_2009_01/images/
www.es.trumpf.com/206.Mecanizado_laser.html
www.monografias.com/trabajos61/laser-aplicaci..
www.df.unipi.it
www.nibbler.com.ar/news.cgi?accion=vernew..
www.servilaserplus.com/serv_teoria_pag03.html
www.grabado-laser.com/
www.troteclaser.com/es-ES/solutions/laser_informacion/Pages/Laser_los_procesos.aspx
www.izaro.com/contenidos/ver.php?id=es&se=3&su=32&co=1292226788 Imágenes tomadas de:
http://patentados.com
http://www.laserprouk.com Corte láser + = CORTE PROCESO FÍSICO-QUÍMICO PROCESO PARAMÉTRICO-MATEMÁTICO Luz
Color
Corte Posición
Dimensión En 1917 Albert Einstein describio que si se estimulaban los átomos de una sustancia, estos podian emitir una luz con igual longitud de onda. Corte en madera para logos y
objetos de imagen coorporativa Recuerdos personalizados para distintas ocasiones Corte en distintos tipos de tejidos. Otras aplicaciones Aplicación de las distintas técnicas en maquetas arquitectónicas Maqueta Iluminada Ejercicio Práctico: Corte de madera para maquetas Contrachapado Madera Grabado 3D Personalización de Productos Curso de Corte Láser Técnicas: En la mecanización por láser hay diferentes procesos, a saber:
Grabación por láser:

Cuando se graba por láser, el material de base es fundido o evaporado por la radiación láser. La intensidad de la radiación láser deberá por tanto superar un valor límite determinado, la denominada intensidad de valor umbral. La intensidad de valor umbral es especialmente elevada en materiales que presenten una alta conductividad eléctrica. Por el perfil del rayo y, eventualmente, por la conducción térmica en el material de base, se produce una profundización en forma cónica. La grabación por láser es el método más rápido de la mecanización por láser. 

Corte por láser:
En la operación de corte por láser se divide un material en forma de placa mediante un rayo láser dirigido. Distinguimos básicamente entre corte láser por fusión y corte láser por sublimación. En el corte láser por fusión se funde o se evapora el material, por ejemplo, un material acrílico. En el corte láser por sublimación se evapora el material, por ejemplo, la madera, saltándose la fase de licuefacción.

Abrasión:
Método de decorado bajorrelieve, con la abrasión se volatiliza o evapora una capa superficial dándonos una apariencia de huecograbado. Las capas superficiales finas, como las capas de pintura o de anodizado, son especialmente apropiadas para el grabado por láser. Puesto que la radiación láser resulta particularmente bien absorbida en estas capas, una potencia de láser baja es capaz de producir fuertes contrastes. En plásticos pintados se puede crear, mediante la abrasión de la capa de pintura, un diseño diurno/nocturno, por ejemplo, los salpicaderos de automóviles. También funciona tanto en cerámica como en vidrio y otros materiales como madera y cantera.

Templado (revenido):
Si se calienta el metal, éste se tiñe por un efecto de templado. Esto se produce por las modificaciones de la textura en la capa extrema. Con el láser se pueden calentar las superficies de forma controlada. La coloración o tintado dependen de la temperatura máxima lograda. De esta forma, dependiendo de los parámetros del láser, pueden crearse colores claros y oscuros de templado. Si se calientan las piezas rotuladas por revenido o templado, podría desaparecer la rotulación. El temple por láser es probablemente la operación de tratamiento láser más utilizada en la industria y con mayor crecimiento en la actualidad. Se basa en realizar un tratamiento de temple sobre la superficie de la pieza, ajustando la densidad de energía radiada sobre la superficie de tal manera que se de un ciclo térmico que temple superficialmente la pieza. El resultado de esta operación, es un templado superficial con muy baja aportación térmica comparado con otros métodos (temple a la llama o inducción), por lo que se obtiene un temple muy localizado y menor distorsión geométrica en las piezas. Se trata de un proceso que está siendo utilizado en el temple de matrices de conformado, en concreto en aristas de cortantes, dado que se puede obtener una superficie de alta dureza después de realizar la operación de ajuste del troquel, sin introducir prácticamente una distorsión geométrica. También se está utilizando el temple por láser en piezas de tamaño pequeño-mediano que requieren una elevada dureza superficial en zonas muy localizadas, pero cuyo núcleo debe ser tenaz. Quemado:
Los metales se rotulan mejor quemando por inserción las capas superficiales con polvo cerámico (Trotec MetalFix). La capa superficial es aplicada mediante un procedimiento de pulverización, y, vuelve a quitarse tras el grabado. Si se necesita este procedimiento para grabar por láser, entonces se pueden conseguir grandes contrastes en los metales de baja absorción, mediante un láser de CO2. En el metal se da un proceso de oxidación en la superficie. Para el grabado del vidrio con láser Nd:YAG hay igualmente un polvo adecuado.

Espumado:
En determinados plásticos, con la mecanización por láser se produce un espumado. El rayo láser funde la superficie del plástico. Por ello se producen burbujas de gas que al enfriarse el material, quedan cerradas. Mediante el gas encerrado se forma el volumen, y los puntos que han sido mecanizados por el láser, quedan visibles en relieve, salientes.

Viraje de color y blanqueamiento:
Este efecto sólo se puede conseguir con plásticos. Depende de la longitud de onda de la radiación láser y exige, por regla general, un láser Nd:YAG regular o un láser Nd:YAG especial de doble frecuencia. La radiación láser penetra en el plástico y es absorbida en pigmentos. Si los pigmentos se modifican químicamente, entonces se produce una modificación del color en el material. Puesto que la radiación láser penetra en el plástico, la superficie queda prácticamente sin daños. La modificación de color depende del pigmento y, también, del material de base. Es requisito para la mecanización por láser la absorción de la radiación del láser en el material de base o en una capa de recubrimiento. La absorción depende de la longitud de onda, del tipo de láser y del material. Algunos materiales absorben la radiación del láser de forma excepcional, pero otros, algo peor. Por ejemplo, el aluminio o el latón sin recubrimiento tienen un grado de absorción débil. En este caso se necesita por lo tanto un potente sistema láser.

Aporte por láser:
El proceso de aporte de material por láser, conocido también como láser cladding o plaqueado láser, es un proceso que se utiliza para recubrir superficies con un material utilizando un láser como fuente de energía. El proceso se puede utilizar para recubrir piezas de un material diferente para conseguir propiedades tribológicas óptimas, mejorar desgaste o simplemente dar una textura diferente. Por otro lado, el aporte por láser se puede utilizar también como un método de adición de material bien sea para reparar una zona determinada, fabricar una geometría 3D capa a capa o modificar la geometría de una pieza.

Pulido y texturizado láser:
El texturizado mediante láser es un proceso que se basa en eliminar material mediante vaporización directa para crear una topografía controlada en la superficie de las piezas. Se trata, por tanto, de procesos que utilizan el haz láser de forma altamente selectiva para eliminar una cantidad mínima de material directamente mediante vaporización (sin pasar por estado de fusión). Este tipo de mecanismo de arranque de material se denomina de ablación y se caracteriza por utilizar altas densidades de energía en tiempos muy cortos… Dicho de otro modo, el láser que se utiliza en este tipo de operaciones necesita una energía relativamente alta, una calidad de haz muy elevada para concentrar esta energía en un punto y es muy habitual trabajar en régimen pulsado para controlar el tiempo de exposición entre el láser y la pieza.
También se está utilizando el temple por láser en piezas de tamaño pequeño-mediano que requieren una elevada dureza superficial en zonas muy localizadas, pero cuyo núcleo debe ser tenaz. CREAR EL ARCHIVO DE CORTE EN AUTOCAD:

El dibujo ha de estar organizado en capas de acuerdo al tipo de corte que se realizará. Las capas a utilizar son las siguietes:

Comentarios - Color: 30
Corte Exterior - Color: Verde
Corte Interior - Color: Rojo
Grabado - Color: Blanco
Grabado Débil - Color: Cyan
Grabado Fuerte - Color: Blue
No Imprimir - Color: 122,122,180

Notas: No se deben agregar capas a la a plantilla. No se pueden mover los elementos originales.

Las piezas deberán estar dibujadas a escala real (1:1) y en milímetros (mm).

El dibujo estará hecho en polilíneas que siempre estarán cerradas para asegurarnos el corte completo de la pieza. No debe haber líneas superpuestas ya que el láser volverá a pasar sobre el mismo punto tantas veces como estén repetidas.

Las piezas serán colocadas en diferentes planchas según su espesor y material en que se cortarán, de acuerdo las especificaciones de la plantilla. Se recomienda especificar los distintos materiales en una nota en la capa comentarios.

Es recomendable acotar alguna pieza para tener relación de los tamaños reales que se van a cortar

El tamaño de la mesa de corte es de 960x610mm. Las piezas se separarán 5mm de estos bordes.

Las distintas piezas estarán separadas unas de otras por unos 3-5 mm.

La correcta presentación del archivo ahorra tiempo y dinero al usuario, a la vez que minimiza los errores.



Dibujo: Para archivos en Rhino:

Se utilizará la misma plantilla que para AutoCAD y por lo tanto las mismas capas. Luego se salvará el archivo para AutoCAD, ya que es desde ese programa que se cortará.

Para archivos en Corel Draw:

Los colores han de ser similares a los archivos en AutoCAD, es decir, verde para corte exterior, rojo para corte interior, etc.

Hay que recordar que sólo se cortarán los objetos verctorizados. Las imágenes sólo se podrán grabar.

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