La fabricación industrial suele utilizar procesos de fabricación sustractiva para fabricar productos. El corte por láser de chapa metálica, un paso crítico de la producción, es un excelente ejemplo de este proceso. Este proceso enfoca un rayo láser sobre la superficie del material. A continuación, se quema, vaporiza o funde para producir el resultado deseado.
Dado que el corte por láser es una técnica precisa, simplifica la fabricación de componentes complejos. Yonglihao Machinery le ofrece alta calidad. servicios de corte por láser de metalesContinúe leyendo para aprender más sobre el corte por láser de chapa metálica.
Tabla de contenido
¿Qué es el corte por láser de chapa metálica?
La fabricación de chapa metálica es uno de los procesos de fabricación industrial más comunes. Por ello, el corte por láser de chapa metálica se encuentra entre los métodos más populares. El corte por láser utiliza un haz de luz de alta potencia (láser) para cortar láminas metálicas planas y delgadas. El proceso se controla mediante óptica y tecnología de control numérico computarizado (CNC). Por ello, las piezas cortadas por láser ofrecen una alta precisión.
Historia del corte por láser de chapa metálica
La tecnología de corte por láser existe desde hace más de 60 años. Los primeros intentos de cortar chapa metálica datan de 1960. Para 1964, los láseres de CO2 ya se utilizaban para características precisas como la soldadura de muelles de reloj. El corte por láser ofrece las ventajas de la automatización y la alta precisión en comparación con otros métodos de corte. Esto lo hace popular para la fabricación sensible y la producción en masa.
Los láseres de fibra se fabricaron originalmente en la década de 1960. Sin embargo, no estuvieron disponibles comercialmente hasta finales de la década de 1980. La década de 1990 se considera la época dorada de la tecnología láser, ya que presenció la introducción de diversos láseres de alta potencia, como los láseres de estado sólido, que mejoraron considerablemente la eficiencia y la producción. A principios de la década de 2000, los servicios de corte por láser se habían convertido en una tecnología de fabricación ampliamente aceptada en diversas industrias, como la automotriz y la aeroespacial.
Tipos de láseres para corte de chapa metálica
Existen tres tipos de láseres que se utilizan para cortar materiales en la fabricación industrial. Cada cortadora láser tiene características únicas que la distinguen de las demás. Dicho esto, a continuación se presenta una descripción general completa de los tres tipos de cortadoras láser.
Láseres de fibra
Los equipos de corte por láser de fibra se encuentran entre los instrumentos de corte de precisión más potentes. Son láseres de estado sólido que utilizan láseres de semillas para amplificar el haz a través de fibras de vidrio específicas. Son eficaces para cortar metales, aleaciones y no metales como vidrio, plásticos y madera. Además de para cortes sencillos, son adecuados para el grabado y el recocido de metales.
Los láseres de fibra tienen un corte más amplio que otros láseres debido a su mayor potencia. Tienen una larga vida útil de al menos 25.000 horas y, por lo tanto, requieren menos mantenimiento. Generan algunos de los haces más duraderos y robustos. Sin embargo, son más adecuados para cortar materiales con un espesor inferior a 20 mm.
Láseres de CO₂
Los láseres de CO₂ generan haces de luz al pasar electricidad a través de un tubo que contiene una mezcla de gases. Esta mezcla se compone principalmente de dióxido de carbono y gases nobles. El helio y el nitrógeno, en particular, son los gases más utilizados en láseres.
Sin embargo, son menos potentes que los láseres de fibra. Los dispositivos láser de CO₂ solo pueden cortar materiales no metálicos como madera, acrílico y plástico. En algunos casos, también pueden utilizarse para el corte láser de chapa metálica. Por ejemplo, láminas delgadas de aluminio y otros metales no ferrosos.
Láseres de cristal
Los cortadores láser de cristal están disponibles en dos formatos: cristales de Nd:YAG (granate de itrio y aluminio dopado con neodimio) y de Me:YVO (ortovanadato de itrio dopado con neodimio, YVO₄). Ambos son máquinas de corte extremadamente potentes. Sin embargo, son bastante caros y tienen una vida útil de solo la mitad de la de los láseres de fibra (de 8000 a 15 000 horas). Cortan metales, no metales y polímeros, con y sin recubrimiento. Además, los láseres de cristal pueden cortar cerámica en ciertas condiciones.
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Tres procesos de corte por láser de chapa metálica
El corte por láser de chapa metálica es un proceso térmico que utiliza un rayo láser para cortar porciones de una lámina metálica. Existen tres métodos principales para cortar chapa metálica.
Corte por fusión con rayo láser
El corte por fusión emplea un gas de corte inerte, generalmente nitrógeno o argón, para impulsar el material fundido desde el soplete. El uso de gas inerte evita la oxidación en el filo sin interferir con el proceso. El procedimiento es adecuado para láminas planas y delgadas, así como para materiales que requieren un alto nivel de calidad visual con un posprocesamiento mínimo.
Corte por llama con rayo láser
El material fundido se expulsa mediante oxígeno gaseoso durante el oxicorte con rayo láser. Esto genera una reacción exotérmica que aumenta el consumo total de energía de la operación. El método es adecuado para cortar acero dulce y otras chapas metálicas, así como materiales fusibles como la cerámica.
Corte por sublimación con rayo láser
Este tipo de corte láser utiliza el láser para vaporizar las partes del material menos fundidas. Al igual que en el corte por fusión, se utilizan gases inertes como nitrógeno, helio o argón para garantizar que los filos de corte estén libres de oxidantes. Aunque lento, genera filos de alta calidad para un corte preciso.
Ventajas del corte por láser de chapa metálica
A continuación se presentan cinco beneficios importantes de este enfoque de producción:
Cortes de alta precisión
La fabricación por corte láser utiliza un haz de luz para cortar metales con extrema precisión. El láser funde y evapora los materiales con mayor precisión que muchos procesos de corte convencionales. Algunos equipos de troquelado tienen tolerancias de 1 a 3 mm. Sin embargo, las cortadoras láser pueden cortar con una precisión de hasta 0,003 mm.
Alta utilización de hojas
Las cortadoras láser permiten aprovechar un porcentaje sustancial de los materiales de fabricación. El proceso prácticamente no genera desperdicios, ya que la máquina maximiza la cantidad de piezas utilizables en la chapa metálica. Por lo tanto, no hay que preocuparse por el exceso de material. Puede comprar la cantidad correcta con la confianza de que será suficiente.
Versatilidad de corte extrema
Los procesos de corte láser son extremadamente adaptables y versátiles. Una sola cortadora láser es eficaz para diversas tareas de corte, como cortes sencillos y sofisticados con detalles, marcas, perforaciones y grabados. Como resultado, los fabricantes no necesitan reemplazar las herramientas regularmente durante el proceso.
Bajo consumo de energía
A diferencia de otros equipos de corte, las cortadoras láser no requieren el movimiento de secciones separadas del dispositivo. Esto les permite cortar eficientemente trozos de material sin consumir demasiada energía. Si bien las cortadoras láser pueden operar con 10 kW de energía, la mayoría de las demás operaciones pueden consumir hasta cinco veces esa cantidad.
Poco o ningún daño
Quizás crea que exponer los materiales al calor durante el corte láser provocará deformaciones, distorsiones o incluso daños totales. Pues bien, esto no es cierto. Las piezas afectadas por el calor durante el corte láser son menores y representan un riesgo mínimo para la tolerancia de las características o componentes tras la fabricación.
Desventajas del corte por láser de chapa metálica
A pesar de sus numerosas ventajas, el corte láser de chapa metálica presenta varias desventajas. Analicémoslas.
Necesidad de un operador especializado
Para aprovechar al máximo sus cortadoras láser, podría necesitar contratar a un experto para operar la máquina y crear las piezas. Un experto, por ejemplo, detectará rápidamente un error o una configuración incorrecta que podría poner en peligro los procesos de producción o incluso la integridad de la máquina.
Límites en el espesor del metal
Aunque el corte por láser funciona bien con una amplia gama de materiales, incluidas las láminas metálicas, es recomendable utilizar otros métodos de corte al trabajar con metales gruesos. Las cortadoras láser habituales son ideales para cortar láminas de aluminio con un espesor máximo de 15 mm y acero con un espesor de 6 mm.
Gases nocivos
Al cortar plástico, las cortadoras láser emiten grandes cantidades de humos peligrosos. Esto se debe a que derriten y evaporan la sustancia plástica. Por lo tanto, es fundamental realizar el corte láser en un área bien ventilada o en un entorno de trabajo seguro.
Alta inversión inicial
Las cortadoras láser de alta calidad son caras. Una cortadora láser básica puede costar alrededor de $3000, el doble que una cortadora de chorro de agua o plasma. Por lo tanto, contratar servicios de corte láser como negocio requiere una inversión inicial considerable.
Consejo de diseño para piezas cortadas por láser
Para un uso eficaz y eficiente de los servicios de corte láser en sus artículos, siga los consejos a continuación al diseñar su producto de corte láser.
El metal a cortar no debe ser demasiado grueso.
El espesor es un componente importante a considerar en las operaciones de corte por láser. Está directamente relacionado con la potencia del láser. Por lo tanto, a medida que aumenta el espesor, disminuye la capacidad del láser para penetrar y cortar el material. Sin embargo, aumentar la potencia del láser puede aumentar la posibilidad de cortar dicho material.
Recuerde el Kerf
El diseño del láser requiere considerar lo que se conoce como ranura. La ranura es la sustancia que se evapora cuando el haz láser incide en el material a cortar. No se presenta solo en el corte láser, sino también en otros procedimientos de mecanizado sustractivo. La ranura en el corte láser se debe al grosor del haz láser. Por lo tanto, es fundamental considerarla durante toda la etapa de diseño.
Elija el material adecuado
La consideración más importante antes de realizar un corte láser es seleccionar el material adecuado. La elección del material depende de las características deseadas para el producto final. Las cualidades del material, como la rigidez, la translucidez y la elasticidad, varían. Yonglihao Machinery ofrece diversas opciones de corte láser de chapa metálica, así como de plásticos y papel.
Los espacios son importantes
Para eliminar errores y obtener los mejores resultados posibles, el corte láser requiere un espaciado preciso. La separación mínima debe ser igual al espesor del material. Por ejemplo, en el corte láser de chapa metálica, si esta tiene 2 mm de espesor, la distancia entre las dos rutas debe ser de 2 mm. Esto es especialmente importante si se planea trabajar con diversos diseños de chapa metálica cortada con láser.
Convierte tu texto en puntos de anclaje y curvas
No todas las operaciones láser implican el corte de texto. Si debe incluir texto, asegúrese de que las letras estén bien espaciadas y en letra grande. Esto garantiza una operación más fluida y los mejores resultados. Si las letras están muy juntas, podrían superponerse, lo que resultaría en una inscripción ininteligible.
¿Debería invertir en una máquina de corte láser o seleccionar un servicio?
Los servicios de corte por láser son vitales para una amplia gama de procesos industriales, ya sea en la fabricación de pequeños equipos o en grandes organizaciones como las industrias aeroespacial y automotriz. Esta técnica es un procedimiento altamente exitoso y eficiente que puede utilizarse con una amplia variedad de materiales.
Sin embargo, la mejor opción para las pequeñas empresas manufactureras es optar por un servicio en lugar de invertir en una máquina. Esto se debe a que es una excelente manera de ahorrar dinero y, al mismo tiempo, ofrecer calidad a los clientes. Sin embargo, si se dispone de más recursos, invertir en equipos de corte láser puede ser muy beneficioso, ya que el instrumento ofrece varias ventajas.
De todos modos, la decisión es totalmente de los fabricantes. Si decide contratar un servicio, contacte con Yonglihao Machinery. Yonglihao Machinery le ofrece servicios de corte láser de alta calidad.
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¿Por qué elegir Yonglihao Machinery?
¿Busca una empresa que le garantice servicios de corte láser de alta calidad? Yonglihao Machinery es la solución ideal para sus necesidades de fabricación.
Somos una empresa de renombre que ofrece servicios de fabricación de chapa metálica para prototipos rápidos y producción a medida. Garantizamos servicios de corte láser de chapa metálica de alta calidad. Además, ofrecemos soluciones rentables a pedido, adaptadas a sus necesidades.
También ofrecemos prototipos de bajo volumen y producción a gran escala. Con Yonglihao Machinery, puede estar seguro de que sus productos estarán libres de problemas de fabricación de chapa metálica, especialmente al trabajar con piezas únicas con detalles complejos. Además, ofrecemos productos de primera calidad. CNC servicios, impresión 3D y servicios de fundición a presión.
Alternativas al corte por láser
Si no desea utilizar el corte láser y no está seguro de cómo cortar formas en chapa metálica, aquí tiene algunas alternativas de alta gama para sus necesidades de producción.
Música electrónica de movimiento (EDM)
Electroerosión por hilo Funciona de forma similar al corte láser. Esto se debe a que también utiliza calor para eliminar material. Emplea descargas eléctricas (chispas) para cortar la forma deseada de un material. En comparación con el corte láser, la electroerosión produce un acabado superficial más liso con una zona de impacto térmico más pequeña. También puede utilizarse para cortar materiales resistentes.
Fresado CNC
Fresado CNC Utiliza fresas rotativas de alta velocidad para dar forma a los materiales. Las operaciones de fresado funcionan bien con metales, aleaciones y no metales. Se trata de una tecnología de fabricación sustractiva de alta precisión, similar al corte por láser. La principal diferencia entre ambos métodos radica en que el fresado utiliza herramientas de corte (fresas giratorias) para tallar o dar forma a los diseños. El corte por láser utiliza rayos de luz para fundir o quemar las formas de los diseños.
Corte por plasma
El corte por plasma es un proceso que utiliza una corriente de gas iónico caliente para cortar chapa metálica. Una chispa eléctrica genera una gran cantidad de calor en un gas comprimido, como aire, hidrógeno o argón, lo que provoca el movimiento de los átomos. Las moléculas chocan entre sí, separándose del gas. En comparación con un cortador láser, Un cortador de plasma puede cortar metales mucho más gruesos.
Conclusión
El corte por láser es una tecnología utilizada en el prototipado rápido para cortar materiales. Esta página describe su funcionamiento, su historia, los distintos tipos y otra información que quizás le resulte familiar. Esperamos que haya aprendido algo sobre el corte por láser. Sin embargo, puede confiar en Yonglihao Machinery para obtener los mejores servicios de corte por láser.