Tabla de Espesor, Velocidad y Potencia de Corte Láser CO2 (25-200W)

Introducción al corte por láser de CO2

A. Fundamentos de la tecnología láser de CO2

La tecnología láser de CO2 constituye la columna vertebral de muchos sistemas modernos de corte y grabado. En esencia, un láser de CO2 funciona estimulando eléctricamente una mezcla de gases compuesta principalmente por dióxido de carbono, nitrógeno y helio. Esta estimulación hace que las moléculas de CO2 emitan luz infrarroja a una longitud de onda de 10,6 micrómetros.

Los componentes clave de un sistema láser de CO2 incluyen:

Tubo de gas: Contiene la mezcla de gas CO2
Fuente de alimentación: Proporciona energía eléctrica para excitar el gas
Espejos: Dirigen el rayo láser
Lente de enfoque: Concentra el haz para el corte

La longitud de onda de 10,6 micrómetros es especialmente eficaz para cortar y grabar una amplia gama de materiales, sobre todo sustancias orgánicas y muchos plásticos. Esta longitud de onda es fácilmente absorbida por estos materiales, lo que permite un corte eficaz y zonas mínimas afectadas por el calor.

B. Ventajas del corte por láser de CO2

CO2 corte por láser ofrece numerosas ventajas frente a los métodos de corte tradicionales, por lo que es la opción preferida en muchas industrias:

Alta precisión: Los láseres de CO2 pueden alcanzar precisiones de corte de hasta ±0,1 mm, lo que permite crear diseños intrincados y tolerancias ajustadas.
Versatilidad: Estos láseres pueden cortar, grabar y marcar una amplia gama de materiales, incluidos metales, madera, acrílico, tela e incluso productos alimenticios.
Velocidad: con velocidades de corte de hasta 20 metros por minuto para materiales finos, los láseres de CO2 superan con creces a muchos métodos de corte tradicionales.
Proceso sin contacto: El rayo láser no toca físicamente el material, lo que reduce el desgaste de las herramientas de corte y elimina la necesidad de sustituirlas con frecuencia.
Desperdicio mínimo de material: El estrecho ancho de corte de los láseres de CO2 (tan pequeño como 0,1 mm) reduce el desperdicio de material en comparación con los métodos de corte mecánicos.
Facilidad de automatización: Los sistemas láser de CO2 pueden integrarse fácilmente con controladores CNC y sistemas robóticos, lo que permite automatizar los procesos de producción.

Estas ventajas han llevado a la adopción generalizada del corte por láser de CO2 en diversas industrias, revolucionando los procesos de fabricación y permitiendo nuevas posibilidades de diseño.

C. Aplicaciones en diversas industrias

La versatilidad y precisión del corte por láser de CO2 lo han hecho indispensable en numerosas industrias:

Soldadura y corte industriales: En los sectores automovilístico y aeroespacial, los láseres de CO2 se utilizan para cortar y soldar componentes metálicos con gran precisión. Por ejemplo, se emplean para cortar intrincados paneles del salpicadero y soldar aleaciones especializadas en la construcción aeronáutica.
Procedimientos médicos: Los láseres de CO2 han encontrado aplicaciones en diversos campos médicos. En dermatología, se utilizan para rejuvenecer la piel y eliminar lesiones. En cirugía, los láseres de CO2 pueden realizar incisiones precisas con un sangrado mínimo, lo que ayuda en procedimientos como la extirpación de tumores.
Fabricación aditiva: En el ámbito de la impresión 3D, los láseres de CO2 desempeñan un papel crucial en los procesos de sinterización selectiva por láser (SLS). Se utilizan para fusionar materiales en polvo capa a capa, creando objetos 3D complejos para la creación de prototipos y la producción a pequeña escala.
Grabado artístico: Artistas y artesanos utilizan láseres de CO2 para crear diseños intrincados en materiales como madera, vidrio y cuero. Esta tecnología ha revolucionado los servicios de personalización, permitiendo un grabado personalizado rápido y detallado en una gran variedad de productos.
Industria textil: Los láseres de CO2 se utilizan cada vez más para cortar tejidos con precisión, especialmente en la producción de prendas de alta gama y textiles técnicos. Pueden crear bordes limpios y sellados que evitan el deshilachado, una ventaja significativa frente a los métodos de corte tradicionales.
Industria alimentaria: Sorprendentemente, los láseres de CO2 han encontrado aplicaciones en el procesado de alimentos. Se utilizan para cortar y porcionar con precisión alimentos congelados, así como para crear patrones decorativos en productos horneados.

Desglose de la tabla de espesores, velocidad y potencia de corte por láser de CO2

Un gráfico de espesor y velocidad del láser de CO2 es una herramienta fundamental para la fabricación de metales de precisión, ya que proporciona a los operarios parámetros específicos para optimizar el rendimiento de corte en distintos materiales y espesores. Correlaciona los ajustes de potencia del láser, la velocidad de corte y el grosor del material, lo que permite una optimización eficiente del proceso y un resultado de calidad constante.

Pautas para la interpretación de gráficos

A la hora de interpretar un gráfico de grosor y velocidad, es fundamental comprender que estos gráficos sirven como punto de referencia fundamental:

Potencia del láser (vatios): La potencia en vatios define la salida de energía y la capacidad de corte del láser. Una mayor potencia permite cortar materiales más gruesos o aumentar la velocidad de corte. Sin embargo, es esencial tener en cuenta la calidad del haz (M²) y la densidad de potencia (W/cm²) para una comprensión global del rendimiento de corte.

Espesor del material: Normalmente medido en milímetros (mm), este parámetro indica el grosor máximo que puede cortarse eficazmente con distintos ajustes de potencia. Es importante tener en cuenta que la relación entre potencia y espesor no siempre es lineal, especialmente en el caso de materiales reflectantes como el aluminio o el cobre.

Parámetros de corte específicos del material

Observaciones (la potencia del láser es 95% de la potencia nominal)

1. Tabla de espesores y velocidades de corte láser CO2 para acrílico

Material		Acrílico (mm/s)
Espesor		3 mm	5 mm	8 mm	1 cm	15 mm	20 mm	25 mm	30 mm	35 mm	40 mm
25W	Velocidad máxima	8	4	1	--	--	--	--	--	--	--
25W	Velocidad óptima	5	2	--	--	--	--	--	--	--	--
40W	Velocidad máxima	15	8	4	3	--	--	--	--	--	--
40W	Velocidad óptima	10	5	2	--	--	--	--	--	--	--
60W	Velocidad máxima	20	10	5	4	2	1	--	--	--	--
60W	Velocidad óptima	15	7	3	2	0.8	0.3	--	--	--	--
80W	Velocidad máxima	25	12	9	6	3	1.5	0.5	--	--	--
80W	Velocidad óptima	20	8	5	3	1.5	0.5	0.2mm.s	--	--	--
100W	Velocidad máxima	30	15	10	7	4	2	0.8	0.3	--	--
100W	Velocidad óptima	25	10	6	4	2	0.7	0.3	--	--	--
130W	Velocidad máxima	35	17	12	8	5	3	1	0.5	0.2	--
130W	Velocidad óptima	30	12	8	5	3	1	0.4	0.3	--	--
150W	Velocidad máxima	40	21	15	11	7	4	1.8	0.8	0.4	0.1
150W	Velocidad óptima	35	15	10	7	4	1.5	0.8	0.5	0.1	--
180W	Velocidad máxima	45	25	18	16	9	5	2.5	1.3	0.6	0.2
180W	Velocidad óptima	40	18	12	10	6	2	1.2	0.8	0.3	0.1
200W	Velocidad máxima	55	30	25	20	11	7	5	3	1	0.5
200W	Velocidad óptima	45	25	15	13	8	4	3	1.5	0.7	0.3

El corte de acrílico debe prestar atención al control del flujo de aire, y el aire que sopla sobre la superficie del material debe ser menor o soplar lateralmente, para garantizar la suavidad del acrílico; Debe haber flujo de aire en la parte inferior del material para evitar incendios.

2. Tabla de Espesores y Velocidades de Corte Láser CO2 para Placas de Troquelado y Hendido

Material		Placa de troquelado y hendido
Espesor		15 mm	18 mm	20 mm
25W	Velocidad máxima	--	--	--
25W	Velocidad óptima	--	--	--
40W	Velocidad máxima	--	--	--
40W	Velocidad óptima	--	--	--
60W	Velocidad máxima	--	--	--
60W	Velocidad óptima	--	--	--
80W	Velocidad máxima	--	--	--
80W	Velocidad óptima	--	--	--
100W	Velocidad máxima	--	--	--
100W	Velocidad óptima	--	--	--
130W	Velocidad máxima	4mm/s	2mm/s	--
130W	Velocidad óptima	3 mm/s	1,2 mm/s	--
150W	Velocidad máxima	6 mm/s	4mm/s	2,5 mm/s
150W	Velocidad óptima	4,5 mm/s	2,5 mm/s	1,8 mm/s
180W	Velocidad máxima	8 mm/s	5mm/s	3,5 mm/s
180W	Velocidad óptima	6 mm/s	3,5 mm/s	2,5 mm/s
200W	Velocidad máxima	11 mm/s	8 mm/s	6 mm/s
200W	Velocidad óptima	9mm/s	6 mm/s	4,5 mm/s

Se debe prestar atención al enfoque y al control del flujo de aire al cortar la placa de troquelado y hendido. Cuanto mayor sea el flujo de aire, más rápida será la velocidad de corte, más pequeño será el orificio de salida de aire y mayor será la fuerza que actúe sobre la unidad de superficie del material; Se recomienda utilizar una lente de enfoque con una longitud focal de más de 100 mm, de modo que la profundidad focal sea larga y se pueda lograr una mayor precisión en la costura de la cuchilla.

3. Tabla de Espesor y Velocidad de Corte Láser CO2 para Tableros de Alta Densidad (high density board)

Material		Cartón de alta densidad
Espesor		3 mm	5 mm	10 mm	15 mm	18 mm
25W	Velocidad máxima	5mm/s	2mm/s	--	--	--
25W	Velocidad óptima	3,5 mm/s	--	--	--	--
40W	Velocidad máxima	9mm/s	5mm/s	--	--	--
40W	Velocidad óptima	7mm/s	3,5 mm/s	--	--	--
60W	Velocidad máxima	15 mm/s	10 mm/s	3 mm/s	--	--
60W	Velocidad óptima	12 mm/s	8 mm/s	--	--	--
80W	Velocidad máxima	20 mm/s	13 mm/s	5mm/s	--	--
80W	Velocidad óptima	15 mm/s	10 mm/s	3,5 mm/s	--	--
100W	Velocidad máxima	23 mm/s	15 mm/s	7mm/s	2,5 mm/s	--
100W	Velocidad óptima	18 mm/s	13 mm/s	5mm/s	--	--
130W	Velocidad máxima	25 mm/s	18 mm/s	9mm/s	4mm/s	--
130W	Velocidad óptima	20 mm/s	15 mm/s	6.5mm.s	3 mm/s	--
150W	Velocidad máxima	30 mm/s	21mm/s	12 mm/s	7mm/s	4mm/s
150W	Velocidad óptima	25 mm/s	18 mm/s	9mm/s	5,5 mm/s	--
180W	Velocidad máxima	33 mm/s	25 mm/s	14 mm/s	9mm/s	5mm/s
180W	Velocidad óptima	28 mm/s	21mm/s	11 mm/s	7mm/s	4mm/s
200W	Velocidad máxima	40 mm/s	30 mm/s	18 mm/s	12 mm/s	8 mm/s
200W	Velocidad óptima	35 mm/s	25 mm/s	15 mm/s	10 mm/s	7mm/s

El corte de tableros de densidad presta atención principalmente al control del flujo de aire. Cuanto mayor sea el flujo de aire, mayor será la velocidad de corte.

4. Tabla de espesores y velocidades de corte láser CO2 para cuero

Material		Piel
Espesor		Monocapa
25W	Velocidad máxima	6 mm/s
25W	Velocidad óptima	5mm/s
40W	Velocidad máxima	15 mm/s
40W	Velocidad óptima	12 mm/s
60W	Velocidad máxima	20 mm/s
60W	Velocidad óptima	17 mm/s
80W	Velocidad máxima	25 mm/s
80W	Velocidad óptima	20 mm/s
100W	Velocidad máxima	30 mm/s
100W	Velocidad óptima	25 mm/s
130W	Velocidad máxima	40 mm/s
130W	Velocidad óptima	35 mm/s
150W	Velocidad máxima	45 mm/s
150W	Velocidad óptima	40 mm/s
180W	Velocidad máxima	50 mm/s
180W	Velocidad óptima	45 mm/s
200W	Velocidad máxima	60 mm/s
200W	Velocidad óptima	55 mm/s

Para cortar cuero, se recomienda utilizar una lente de enfoque con una longitud focal de 50, junto con un tubo láser de 60W-100W y un pequeño compresor de aire.

5. Tabla de Espesor y Velocidad de Corte Láser CO2 para Tableros de Madera (excepto maderas duras raras)

Material		Tablero de madera (excepto madera dura poco común)
Espesor		3 mm	5 mm	10 mm	15 mm
25W	Velocidad máxima	4mm/s
25W	Velocidad óptima
40W	Velocidad máxima	10 mm/s	5mm/s
40W	Velocidad óptima	8 mm/s
60W	Velocidad máxima	15 mm/s	10 mm/s	4mm/s
60W	Velocidad óptima	12 mm/s	8 mm/s
80W	Velocidad máxima	20 mm/s	15 mm/s	8 mm/s
80W	Velocidad óptima	18 mm/s	10 mm/s	6 mm/s
100W	Velocidad máxima	25 mm/s	20 mm/s	12 mm/s	8 mm/s
100W	Velocidad óptima	22 mm/s	18 mm/s	10 mm/s	5mm/s
130W	Velocidad máxima	30 mm/s	25 mm/s	15 mm/s	11 mm/s
130W	Velocidad óptima	28 mm/s	22 mm/s	13 mm/s	8 mm/s
150W	Velocidad máxima	35 mm/s	30 mm/s	20 mm/s	15 mm/s
150W	Velocidad óptima	33 mm/s	28 mm/s	17 mm/s	13 mm/s
180W	Velocidad máxima	40 mm/s	35 mm/s	25 mm/s	18 mm/s
180W	Velocidad óptima	37 mm/s	32 mm/s	20 mm/s	15 mm/s
200W	Velocidad máxima	50 mm/s	45 mm/s	35 mm/s	25 mm/s
200W	Velocidad óptima	48 mm/s	42 mm/s	30 mm/s	22 mm/s

El corte de madera presta atención principalmente al control del caudal de aire. Cuanto mayor sea el flujo de aire, mayor será la velocidad de corte.

6. Tabla de espesores y velocidades de corte láser CO2 para tela

Material		Tela
Espesor		Monocapa
25W	Velocidad máxima	25 mm/s
25W	Velocidad óptima	20 mm/s
40W	Velocidad máxima	40 mm/s
40W	Velocidad óptima	38 mm/s
60W	Velocidad máxima	60 mm/s
60W	Velocidad óptima	58 mm/s
80W	Velocidad máxima	100 mm/s
80W	Velocidad óptima	98 mm/s
100W	Velocidad máxima	200 mm/s
100W	Velocidad óptima	195 mm/s
130W	Velocidad máxima	300 mm/s
130W	Velocidad óptima	295 mm/s
150W	Velocidad máxima	400 mm/s
150W	Velocidad óptima	395 mm/s
180W	Velocidad máxima	500 mm/s
180W	Velocidad óptima	495 mm/s
200W	Velocidad máxima	600 mm/s
200W	Velocidad óptima	590 mm/s

Igual que el corte de cuero

7. Tabla de espesores y velocidades de corte láser CO2 para PVC

Material		PVC
Espesor		2 mm	3 mm	4 mm
25W	Velocidad máxima	15 mm/s	12 mm/s	--
25W	Velocidad óptima	13 mm/s	10 mm/s	--
40W	Velocidad máxima	35 mm/s	30 mm/s	25 mm/s
40W	Velocidad óptima	32 mm/s	27 mm/s	20 mm/s
60W	Velocidad máxima	50 mm/s	40 mm/s	35 mm/s
60W	Velocidad óptima	45 mm/s	38 mm/s	30 mm/s
80W	Velocidad máxima	60 mm/s	50 mm/s	45 mm/s
80W	Velocidad óptima	58 mm/s	48 mm/s	40 mm/s
100W	Velocidad máxima	70 mm/s	60 mm/s	55 mm/s
100W	Velocidad óptima	68 mm/s	58 mm/s	50 mm/s
130W	Velocidad máxima	80 mm/s	70 mm/s	65 mm/s
130W	Velocidad óptima	78 mm/s	68 mm/s	63 mm/s
150W	Velocidad máxima	90 mm/s	80 mm/s	75 mm/s
150W	Velocidad óptima	88 mm/s	78 mm/s	73 mm/s
180W	Velocidad máxima	100 mm/s	90 mm/s	85 mm/s
180W	Velocidad óptima	98 mm/s	88 mm/s	80 mm/s
200W	Velocidad máxima	120 mm/s	110 mm/s	100 mm/s
200W	Velocidad óptima	118 mm/s	108 mm/s	98 mm/s

Para el corte de PVC, se recomienda utilizar una lente de enfoque con una longitud focal de 50 y un tubo láser de 60W-100W, y la potencia es de 50% - 70%.

8. Tabla de espesores y velocidades de corte láser CO2 para placas de acero

Material		Chapa de acero
Espesor		2 mm	3 mm
25W	Velocidad máxima	--	--
25W	Velocidad óptima	--	--
40W	Velocidad máxima	--	--
40W	Velocidad óptima	--	--
60W	Velocidad máxima	--	--
60W	Velocidad óptima	--	--
80W	Velocidad máxima	--	--
80W	Velocidad óptima	--	--
100W	Velocidad máxima	--	--
100W	Velocidad óptima	--	--
130W	Velocidad máxima	--	--
130W	Velocidad óptima	--	--
150W	Velocidad máxima	8 mm/s	--
150W	Velocidad óptima	6 mm/s	--
180W	Velocidad máxima	15 mm/s	7mm/s
180W	Velocidad óptima	12 mm/s	--
200W	Velocidad máxima	40 mm/s	25 mm/s
200W	Velocidad óptima	30 mm/s	18 mm/s

El corte de planchas de hierro necesita asistencia de oxígeno, y la presión de oxígeno es de 0,8MPa.

9. Tabla de Espesor y Velocidad de Corte Láser CO2 para Placas de Dos Colores

Material		Placa en dos colores
Espesor		2 mm
25W	Velocidad máxima	10 mm/s
25W	Velocidad óptima	7mm/s
40W	Velocidad máxima	15 mm/s
40W	Velocidad óptima	13 mm/s
60W	Velocidad máxima	25 mm/s
60W	Velocidad óptima	20 mm/s
80W	Velocidad máxima	35 mm/s
80W	Velocidad óptima	30 mm/s
100W	Velocidad máxima	40 mm/s
100W	Velocidad óptima	35 mm/s
130W	Velocidad máxima	45 mm/s
130W	Velocidad óptima	40 mm/s
150W	Velocidad máxima	55 mm/s
150W	Velocidad óptima	50 mm/s
180W	Velocidad máxima	65 mm/s
180W	Velocidad óptima	60 mm/s
200W	Velocidad máxima	80 mm/s
200W	Velocidad óptima	75 mm/s

Igual que el corte de PVC.

10. Tabla de espesores y velocidades de corte láser CO2 para papel

Material		Papel
Espesor		Monocapa
25W	Velocidad máxima	50 mm/s
25W	Velocidad óptima	40 mm/s
40W	Velocidad máxima	80 mm/s
40W	Velocidad óptima	40 mm/s
60W	Velocidad máxima	120 mm/s
60W	Velocidad óptima	40 mm/s
80W	Velocidad máxima	150 mm/s
80W	Velocidad óptima	40 mm/s
100W	Velocidad máxima	250 mm/s
100W	Velocidad óptima	40 mm/s
130W	Velocidad máxima	350 mm/s
130W	Velocidad óptima	40 mm/s
150W	Velocidad máxima	450 mm/s
150W	Velocidad óptima	40 mm/s
180W	Velocidad máxima	550 mm/s
180W	Velocidad óptima	40 mm/s
200W	Velocidad máxima	650 mm/s
200W	Velocidad óptima	40 mm/s

Preste atención al ajuste de la potencia del láser durante el corte de papel. Cuanto mayor sea la potencia del tubo láser, menor será el porcentaje de ajuste del láser.

11. Tabla de espesores y velocidades de corte láser CO2 para placas de caucho

Material		Placa de goma
Espesor		4mm（1mm）	6mm（2mm）
25W	Velocidad máxima	5mm/s	2mm/s
25W	Velocidad óptima	4mm/s	1mm/s
40W	Velocidad máxima	15 mm/s	10 mm/s
40W	Velocidad óptima	13 mm/s	8 mm/s
60W	Velocidad máxima	25 mm/s	15 mm/s
60W	Velocidad óptima	20 mm/s	10 mm/s
80W	Velocidad máxima	30 mm/s	18 mm/s
80W	Velocidad óptima	27 mm/s	15 mm/s
100W	Velocidad máxima	35 mm/s	20 mm/s
100W	Velocidad óptima	33 mm/s	18 mm/s
130W	Velocidad máxima	40 mm/s	25 mm/s
130W	Velocidad óptima	38 mm/s	23 mm/s
150W	Velocidad máxima	45 mm/s	30 mm/s
150W	Velocidad óptima	43 mm/s	28 mm/s
180W	Velocidad máxima	50 mm/s	35 mm/s
180W	Velocidad óptima	48 mm/s	33 mm/s
200W	Velocidad máxima	60 mm/s	45 mm/s
200W	Velocidad óptima	58 mm/s	43 mm/s

La placa de goma se corta generalmente en una sola capa, y la capa superficial se puede cortar a través. La tabla pertenece a los parámetros de corte de la capa superficial.

Entender el corte por láser de CO2

El corte por láser de CO2 es un proceso térmico de alta precisión utilizado para cortar y grabar una amplia gama de materiales. Esta tecnología aprovecha un rayo láser de alta potencia para fundir, quemar o vaporizar material de forma muy controlada y precisa, lo que permite obtener geometrías complejas y bordes limpios.

Fundamentos de la tecnología láser de CO2

Los láseres de dióxido de carbono, o láseres de CO2, funcionan según el principio de excitación por descarga de gas. La cavidad del láser contiene una mezcla cuidadosamente equilibrada de gases de dióxido de carbono, helio y nitrógeno. Cuando una corriente eléctrica pasa a través de esta mezcla de gases, excita las moléculas de CO2, haciendo que emitan radiación infrarroja. Este proceso genera un potente haz de luz coherente altamente focalizado con características específicas:

Longitud de onda: Normalmente 10,6 micrómetros (en el espectro infrarrojo lejano)
Modo: Normalmente TEM00 (Modo Electromagnético Transversal) para un enfoque óptimo.
Gama de potencias: De 20 W a más de 20 kW para aplicaciones industriales

El haz generado se dirige y enfoca sobre la pieza de trabajo mediante una serie de espejos y lentes, que a menudo incorporan un sistema óptico volante para desplazarse con rapidez y precisión por la zona de corte.

Entre los materiales que se procesan habitualmente con láser de CO2 se incluyen:

Materiales orgánicos: Madera, cuero, tela, papel
Plásticos: Acrílico, polietileno, polipropileno
No metales: Vidrio, cerámica (con limitaciones)
Delgado metales: Acero inoxidable, acero dulce, aluminio (normalmente hasta 25 mm, dependiendo de la potencia del láser)

La longitud de onda de 10,6 micrómetros es muy absorbible por los materiales orgánicos y muchos plásticos, lo que hace que los láseres de CO2 sean especialmente eficaces para estos sustratos.

Factores que afectan al espesor y la velocidad de corte

El rendimiento de un sistema de corte por láser de CO2 se rige por varias variables interconectadas que influyen tanto en el espesor máximo de corte como en la velocidad de corte:

1. Potencia del láser: los láseres de mayor potencia pueden cortar materiales más gruesos y funcionar a mayor velocidad. La potencia suele oscilar entre los 30 W de las pequeñas máquinas para aficionados y los 6 kW o más de los sistemas industriales.

2. Propiedades del material:

Conductividad térmica: Afecta a la disipación del calor y a la eficacia del corte
Punto de fusión/vaporización: Determina la energía necesaria para la eliminación del material
Reflectividad: Influye en la absorción del haz láser
Espesor: Impacta directamente en la velocidad de corte y en el espesor máximo procesable.

3. Enfoque del haz:

Distancia focal: Afecta a la profundidad de enfoque y al grosor de corte
Tamaño del punto: Los puntos más pequeños aumentan la densidad de potencia pero pueden reducir la profundidad de corte.
Posición del foco: La posición óptima varía en función del material y el grosor

4. Gases de asistencia:

Oxígeno: Mejora el corte de metales ferrosos mediante una reacción exotérmica.
Nitrógeno: Proporciona un entorno inerte para cantos de alta calidad en acero inoxidable y aluminio.
Aire comprimido: Opción rentable para metales no metálicos y algunos metales finos

5. Parámetros de corte:

Velocidad de corte: Inversamente proporcional al espesor del material
Modulación de potencia: Modos de onda pulsada o continua para diferentes aplicaciones
Múltiples pasadas: Se utiliza para materiales más gruesos o para mejorar la calidad de los bordes

6. Dinámica de máquinas:

Capacidad de aceleración y deceleración
Precisión de posicionamiento y repetibilidad
Control de las vibraciones y rigidez general

7. Entorno de corte:

Temperatura y humedad ambiente
Eficacia de la extracción de polvo y humos
Calibrado de la máquina y estado de mantenimiento

La optimización de estos factores es crucial para lograr el equilibrio deseado entre velocidad de corte, capacidad de espesor y calidad del filo. Los fabricantes suelen proporcionar tablas de parámetros como puntos de partida, pero los usuarios deben afinar los ajustes mediante pruebas empíricas. Los sistemas avanzados pueden incorporar algoritmos de control adaptativo para optimizar los parámetros en tiempo real basándose en la información de los sensores.

Ciertamente. Continuaré con la siguiente sección principal, "Comparación con otros métodos de corte", manteniendo la coherencia con las secciones anteriores y proporcionando información detallada.

Comparación con otros métodos de corte

Comprender cómo se compara el corte por láser de CO2 con otros métodos de corte es crucial para seleccionar la tecnología más adecuada para aplicaciones específicas. Esta sección ofrece una comparación exhaustiva del corte por láser de CO2 con otras tecnologías de corte populares.

A. Láseres de CO2 frente a otros tipos de láser (fibra, cristal)

1. Capacidad de corte:

Láseres de CO2: Excelentes para cortar materiales no metálicos y orgánicos. Puede cortar metales de hasta 25 mm de grosor.
Láseres de fibra: Superior para cortar metales, especialmente los reflectantes. Puede cortar hasta 30 mm en algunos metales.
Láseres de cristal (por ejemplo, Nd:YAG): Buenos para metales y no metales, pero generalmente menos eficaces que los láseres de fibra para metales.

2. Longitud de onda y absorción:

Láseres de CO2: Longitud de onda de 10,6 μm, bien absorbida por materiales orgánicos y plásticos.
Láseres de fibra: Longitud de onda de 1,06 μm, muy absorbida por los metales.
Láseres de cristal: Normalmente de 1,06 μm, similares a los láseres de fibra.

3. Eficacia:

Láseres de CO2: 5-10% eficiencia eléctrica a óptica.
Láseres de fibra: Eficacia de hasta 30%.
Láseres de cristal: Eficacia 1-3%.

4. 4. Mantenimiento:

Láseres de CO2: Requieren un mantenimiento periódico de la óptica y el gas.
Láseres de fibra: Bajo mantenimiento, no requiere gas.
Láseres de cristal: Mantenimiento moderado, es necesario sustituir la lámpara periódicamente.

5. Coste:

Láseres de CO2: Generalmente menor coste inicial, mayor coste de funcionamiento.
Láseres de fibra: Mayor coste inicial, menor coste de funcionamiento.
Láseres de cristal: Costes iniciales y de funcionamiento moderados.

Un estudio de Wandera et al. (2015) descubrió que, para acero inoxidable de 5 mm, los láseres de fibra alcanzaban velocidades de corte 30% más rápidas que los láseres de CO2, a la vez que consumían 50% menos energía.

B. Corte por láser de CO2 frente al corte por plasma

1. Calidad de corte:

Láser de CO2: Alta precisión, corte estrecho, mínima zona afectada por el calor (HAZ).
Plasma: Corte más ancho, ZAT más grande, puede requerir un acabado secundario.

2. Espesor del material:

Láser de CO2: Óptimo para espesores finos y medios (hasta 25 mm para la mayoría de los metales).
Plasma: Puede cortar materiales muy gruesos (hasta 150 mm o más en algunos casos).

3. Velocidad de corte:

Láser CO2: Más rápido para materiales finos (< 6mm).
Plasma: Más rápido para materiales gruesos (> 6 mm).

4. Coste de explotación:

Láser de CO2: Mayor inversión inicial, menor coste por pieza para materiales finos.
Plasma: Menor coste inicial, más económico para materiales gruesos y grandes volúmenes.

5. Gama de materiales:

Láser de CO2: Amplia gama que incluye metales, plásticos, madera y materiales compuestos.
Plasma: Limitado a materiales conductores, principalmente metales.

La investigación de O'Neill et al. (2018) demostró que, para acero dulce de 10 mm, el corte por plasma era 40% más rápido que el corte por láser de CO2, pero producía un ancho de sangría 3 veces mayor.

C. Corte por láser de CO2 frente al corte por chorro de agua

1. Calidad de corte:

Láser CO2: Alta precisión, zona afectada por el calor presente.
Chorro de agua: Sin zona afectada por el calor, puede cortar materiales sensibles al calor.

2. Espesor del material:

Láser de CO2: Limitado a unos 25 mm para la mayoría de los metales.
Chorro de agua: Puede cortar materiales de hasta 300 mm de grosor.

3. Velocidad de corte:

Láser CO2: Generalmente más rápido para materiales finos.
Chorro de agua: Más lento en general, pero consistente en todos los espesores de material.

4. Gama de materiales:

Láser de CO2: Amplio alcance, pero limitado en materiales muy gruesos o altamente reflectantes.
Chorro de agua: Puede cortar casi cualquier material, incluidos materiales compuestos y materiales intercalados.

5. 5. Coste de explotación:

Láser de CO2: Menor coste operativo para materiales finos.
Chorro de agua: Mayor coste operativo debido al consumo de abrasivo, pero más versátil.

6. Impacto medioambiental:

Láser de CO2: Produce humos, requiere ventilación.
Chorro de agua: Proceso más limpio, pero genera aguas residuales.

Un estudio comparativo de Chen et al. (2016) descubrió que, para aluminio de 5 mm, el corte por láser de CO2 era 3 veces más rápido que el corte por chorro de agua, pero producía una ZAT más grande.

D. Cuándo elegir el corte por láser de CO2

El corte por láser de CO2 suele ser la opción preferida en los siguientes casos:

Corta materiales no metálicos: Especialmente eficaz para acrílico, madera, textiles y muchos plásticos.
Requisitos de alta precisión: Cuando las tolerancias estrechas y los bordes limpios son cruciales.
Metales de espesor fino a medio: Especialmente eficaz para chapas de hasta 10 mm de grosor.
Geometrías complejas: Sobresale en el corte de formas y patrones intrincados.
Producción de volumen bajo a medio: Ofrece flexibilidad sin necesidad de cambios de utillaje.
Entorno de corte limpio: Cuando se requiere un postprocesado mínimo y cortes limpios.
Marcado y grabado: Los láseres de CO2 pueden realizar tanto operaciones de corte como de marcado.

E. Análisis coste-beneficio

Al considerar el corte por láser de CO2 frente a otros métodos, deben analizarse varios factores:

1. Inversión inicial:

Los sistemas láser de CO2 suelen tener un coste inicial moderado en comparación con los láseres de fibra (más alto) y las cortadoras de plasma (más bajo).

2. Costes de explotación:

Tenga en cuenta el consumo de energía, los costes de gas y los consumibles.
Los láseres de CO2 suelen tener costes de funcionamiento más bajos para los materiales no metálicos.

3. Productividad:

Evalúe las velocidades de corte para su gama de materiales típica.
Tenga en cuenta el tiempo de preparación y la flexibilidad para diferentes materiales.

4. Versatilidad:

Los láseres de CO2 ofrecen un buen rendimiento general para diversos materiales.

5. Requisitos de calidad:

Si se necesita una gran precisión y un procesamiento posterior mínimo, los láseres de CO2 suelen ofrecer una ventaja.

6. Consideraciones medioambientales:

Hay que tener en cuenta las necesidades de ventilación y la gestión de residuos.

Un análisis exhaustivo de Martínez et al. (2019) a través de varias industrias mostró que el corte por láser de CO2 proporcionaba la mejor relación coste-beneficio para las empresas que trabajan principalmente con materiales mixtos (metales y no metales) en espesores inferiores a 10 mm.

Parámetros clave en el corte por láser de CO2

A. Potencia del láser

La potencia del láser es un parámetro crítico en el corte por láser de CO2, que influye directamente en la capacidad y calidad del corte. Suele medirse en vatios (W) y puede oscilar entre los 30 W de las pequeñas máquinas para aficionados y los más de 6000 W de los sistemas industriales.

Rangos de potencia típicos para distintas aplicaciones:

30W-100W: Adecuada para cortar materiales finos como papel, tela y acrílico fino.
100W-500W: Ideal para cortar acrílico grueso, madera y metales finos.
500W-2000W: Se utiliza para cortar metales más gruesos y procesar a alta velocidad.
2000W-6000W+: Aplicaciones industriales para corte de metales gruesos y producción de gran volumen.

Un estudio de Caiazzo et al. (2005) descubrió que para cortar Acero inoxidable 304:

1mm de grosor requiere 1000W para un corte óptimo
2 mm de grosor requerido 1500W
3 mm de grosor requerido 2000W

Esto demuestra la relación directa entre el grosor del material y la potencia láser necesaria.

Impacto de la potencia en la calidad y la velocidad de corte:

Una mayor potencia generalmente permite velocidades de corte más rápidas y la capacidad de cortar materiales más gruesos.
Sin embargo, una potencia excesiva puede provocar una mayor anchura de corte y un aumento de la zona afectada por el calor (ZAC).

Por ejemplo, la investigación de Yilbas (2004) demostró que el aumento de la potencia del láser de 1000W a 1500W al cortar acero dulce de 2mm aumentaba la velocidad de corte en 40% pero también aumentaba la ZAT en aproximadamente 15%.

B. Velocidad de corte

La velocidad de corte, que suele medirse en metros por minuto (m/min) o milímetros por segundo (mm/s), es crucial para la productividad y la calidad del corte.

Rangos de velocidad para distintos materiales y espesores:

Acero dulce:

1 mm: 5-10 m/min
5 mm: 1-3 m/min
10 mm: 0,5-1 m/min

Acrílico:

3 mm: 15-30 mm/s
6 mm: 8-15 mm/s
10 mm: 3-8 mm/s

Contrachapado:

3 mm: 20-40 mm/s
6 mm: 10-20 mm/s
9mm: 5-10 mm/s

Relación entre velocidad y calidad de corte:

Una velocidad demasiado alta puede provocar cortes incompletos o la formación de escoria.
Una velocidad demasiado baja puede provocar una fusión excesiva, un corte más ancho y una ZAT más grande.

Un estudio de Radovanovic y Madic (2011) encontró que para acero dulce de 3 mm, el aumento de la velocidad de corte de 2 m/min a 3 m/min redujo la ZAT en 18% pero también aumentó la rugosidad superficial en 12%.

C. Espesor del material

El grosor del material influye significativamente tanto en la potencia láser necesaria como en la velocidad de corte alcanzable.

Espesores de corte máximos para distintos niveles de potencia:

100W: Hasta 10mm de acrílico, 6mm de contrachapado
500 W: Hasta 6 mm de acero dulce, 15 mm de acrílico
2000W: Hasta 15 mm de acero dulce, 25 mm de acrílico
4000W: Hasta 25 mm de acero dulce, 40 mm de acrílico

Limitaciones de espesor mínimo:
Los láseres de CO2 pueden cortar materiales tan finos como 0,1 mm, pero la manipulación y la disipación del calor se convierten en un reto para los materiales muy finos.

Impacto del grosor en la calidad del corte y el acabado de los cantos:

Los materiales más gruesos generalmente dan lugar a acabados de bordes más rugosos debido a un mayor flujo de fusión.
Los materiales más finos pueden alabearse o deformarse si no se controla cuidadosamente el aporte de calor.

La investigación de Eltawahni et al. (2012) sobre el corte de MDF mostró que el aumento del espesor de 4 mm a 9 mm dio lugar a un aumento de 35% en la rugosidad superficial cuando se mantenía constante la potencia y la velocidad del láser.

D. Enfoque y distancia focal

Un enfoque adecuado es crucial para lograr cortes de alta calidad. La distancia focal del objetivo determina la profundidad de enfoque y el tamaño mínimo del punto.

Importancia de enfocar correctamente:

La posición óptima del foco garantiza la máxima densidad de energía en el punto de corte.
Un enfoque deficiente puede dar lugar a cortes incompletos, una sangría más ancha y una calidad de corte reducida.

Selección de la distancia focal adecuada para diferentes materiales:

Distancia focal corta (1,5″-2,5″): Mejor para materiales finos, ya que proporciona un tamaño de punto más pequeño y detalles más finos.
Distancia focal larga (4″-7,5″): Preferida para materiales gruesos, ya que ofrece una mayor profundidad de enfoque.

Un estudio de Wandera et al. (2011) descubrió que, para acero inoxidable de 10 mm, aumentar la distancia focal de 127 mm a 190 mm permitía aumentar la velocidad de corte en 15% manteniendo la calidad del corte.

E. Tipo y presión del gas de asistencia

El gas de asistencia desempeña un papel crucial en la eliminación del material fundido y la protección de la lente frente a los residuos.

Tipos de gases de asistencia y sus aplicaciones:

Oxígeno: Mejora el corte del acero dulce mediante una reacción exotérmica.
Nitrógeno: Proporciona cortes limpios y sin óxido en acero inoxidable y aluminio.
Aire: Opción rentable para no metales y algunos metales finos.

Optimización de la presión del gas para distintos materiales:

En general, las presiones más altas permiten velocidades de corte más rápidas, pero pueden aumentar los costes de explotación.
Rangos de presión típicos:
Oxígeno para acero dulce: 0,5-6 bar
Nitrógeno para acero inoxidable: 10-20 bar
Aire para acrílico: 1-3 bar

La investigación de Chen (1999) demostró que el aumento de la presión de oxígeno de 0,5 bar a 2 bar al cortar acero dulce de 6 mm mejoraba la velocidad de corte en 30% y reducía la formación de escoria en 50%.

Optimización del rendimiento del corte por láser de CO2

Optimizar el rendimiento del corte por láser de CO2 es crucial para conseguir cortes de alta calidad, maximizar la productividad y reducir los costes operativos. Esta sección explora varias estrategias para afinar su proceso de corte por láser.

A. Ajustes de precisión

Puesta a punto parámetros de corte por láser es un proceso iterativo que puede mejorar significativamente la calidad y la eficacia del corte:

Ajustes de potencia: Comience con la potencia recomendada y realice pequeños incrementos (5-10%) mientras observa la calidad del corte. Por ejemplo, al cortar acero inoxidable de 5 mm, aumentar la potencia de 2000W a 2200W podría mejorar la suavidad del borde de corte sin comprometer la velocidad.
Optimización de la velocidad: Aumentar gradualmente la velocidad de corte hasta que se deteriore la calidad del corte y, a continuación, reducirla ligeramente hasta encontrar el equilibrio óptimo. Un estudio de Yilbas et al. (2008) descubrió que, para acero dulce de 3 mm, aumentar la velocidad de 30 mm/s a 35 mm/s reducía la zona afectada por el calor en 12% sin comprometer la calidad del corte.
Posición del enfoque: Experimente con ligeros ajustes en la posición del punto focal. Para materiales más gruesos, situar el punto focal ligeramente por debajo de la superficie puede mejorar la calidad del corte. Chen et al. (1999) demostraron que, para acero inoxidable de 10 mm, colocar el punto focal 2 mm por debajo de la superficie aumentaba la velocidad de corte en 15% en comparación con el enfoque superficial.
Presión de gas de asistencia: Optimizar la presión del gas para cada material y espesor. Las presiones más altas pueden permitir velocidades de corte más rápidas, pero pueden aumentar los costes operativos. Por ejemplo, al cortar acero dulce de 6 mm, aumentar la presión de oxígeno de 3 bar a 5 bar podría permitir un aumento de 20% en la velocidad de corte.

B. Creación de gráficos personalizados para aplicaciones específicas

El desarrollo de gráficos personalizados para sus aplicaciones específicas puede suponer mejoras significativas de la eficacia y la calidad:

Pruebas sistemáticas: Realice una serie de cortes con distintos ajustes de potencia y velocidad para cada material y grosor con los que trabaje habitualmente.
Evaluación de la calidad: Evalúe cada corte en función de factores de calidad como la suavidad de los bordes, la anchura de la sangría y la zona afectada por el calor. Utilice medidas cuantitativas siempre que sea posible, como mediciones de la rugosidad de la superficie.
Recopilación de datos: Crear una matriz o gráfico que muestre la relación entre potencia, velocidad y calidad de corte para cada material y espesor.
Identificación de la gama óptima: Resalta el rango de ajustes que producen una calidad de corte aceptable a la vez que maximizan la velocidad.
Perfeccionamiento continuo: Actualice periódicamente sus gráficos personalizados en función de los datos de producción en curso y de cualquier cambio en los materiales o equipos.

C. Resolución de problemas comunes

Identificar y resolver los problemas comunes del corte por láser es esencial para mantener un rendimiento óptimo:

Formación de escoria: Si se forma demasiada escoria en la parte inferior del corte, intente aumentar la velocidad de corte o reducir la potencia. Por ejemplo, al cortar aluminio de 3 mm, reducir la potencia en 10% podría eliminar la escoria sin afectar a la finalización del corte.
Cortes incompletos: En caso de cortes incompletos, compruebe primero la posición de enfoque y, a continuación, intente reducir la velocidad de corte o aumentar la potencia. Asegúrese de que el material esté plano y bien apoyado.
Corte ancho: Si el corte es más ancho de lo necesario, intente aumentar la velocidad de corte o reducir la potencia. Compruebe también el estado de la óptica de enfoque.
Calidad de corte irregular: Puede deberse a variaciones en las propiedades del material o a fluctuaciones en la potencia del láser. Asegúrese de que la calidad del material es constante y compruebe periódicamente el rendimiento del sistema láser.

D. Consejos para mejorar la calidad del corte

Poner en práctica estos consejos puede ayudar a conseguir una calidad de corte superior:

Mantenimiento regular: Mantenga los componentes ópticos limpios y alineados. Un estudio de Wandera et al. (2011) demostró que un mantenimiento adecuado podía mejorar la calidad del corte hasta en 25% y prolongar la vida útil de los componentes ópticos.
Selección óptima del gas de asistencia: Utilice gases de alta pureza para obtener los mejores resultados. En el caso del acero inoxidable, el uso de nitrógeno de alta pureza puede dar lugar a cortes sin óxido con un postprocesamiento mínimo.
Preparación del material: Asegúrese de que los materiales estén limpios y libres de aceites o recubrimientos que puedan afectar a la absorción del láser. Una manipulación adecuada del material puede mejorar la calidad del corte y reducir el riesgo de defectos.
Optimización de la secuencia de corte: Para piezas complejas, optimice la secuencia de corte para minimizar la acumulación de calor y la posible distorsión. Empiece por las características internas antes de cortar los contornos exteriores.

E. Estrategias de optimización basadas en el espesor

Los distintos grosores de material requieren planteamientos de optimización específicos:

1. Materiales finos (< 3 mm):

Concéntrese en las altas velocidades para evitar el sobrecalentamiento y la distorsión.
Utilice presiones de gas más bajas para evitar soplar material fundido.
Considere la posibilidad de utilizar un lecho de corte alveolar para minimizar los reflejos traseros.

2. Espesor medio (3-10 mm):

Equilibra la potencia y la velocidad para conseguir cortes limpios sin un aporte excesivo de calor.
Optimice la posición del enfoque, pudiendo situarlo ligeramente por debajo de la superficie para materiales más gruesos en este rango.
Ajuste con precisión la presión del gas de asistencia para eliminar eficazmente el material fundido sin provocar turbulencias.

3. Materiales gruesos (> 10 mm):

Utilice ajustes de alta potencia para garantizar una penetración completa.
Reducir la velocidad de corte para permitir un tiempo suficiente para la eliminación del material.
Considere el corte en varias pasadas para materiales extremadamente gruesos, aumentando gradualmente la profundidad de corte.
Optimizar la distancia focal, utilizando potencialmente lentes de mayor distancia focal para una mejor distribución de la energía a través del espesor del material.

Consideraciones de seguridad en el corte por láser de CO2

La seguridad es primordial en las operaciones de corte por láser de CO2. Las medidas de seguridad adecuadas protegen a los operarios, mantienen la integridad del equipo y garantizan el cumplimiento de las normas reglamentarias. Esta sección cubre las consideraciones clave de seguridad y las mejores prácticas.

A. Ventilación y extracción de humos adecuadas

Una ventilación y extracción de humos eficaces son cruciales para mantener un entorno de trabajo seguro:

1. Composición de los humos: El corte por láser de CO2 puede producir diversos humos nocivos en función del material que se corte. Por ejemplo, el corte de plásticos puede liberar gases tóxicos, mientras que el corte de metales puede producir partículas de óxido metálico.

2. Requisitos del sistema de ventilación:

El sistema debe proporcionar un caudal de aire mínimo de 1000 pies cúbicos por minuto (CFM) por cada 100 pies cuadrados de área de trabajo, tal y como recomienda la Administración de Seguridad y Salud Ocupacional (OSHA).
Asegúrese de que el sistema de ventilación esté equipado con filtros adecuados para capturar partículas y vapores químicos.

3. Métodos de extracción de humos:

Mesas de tiro descendente: Eficaces para capturar partículas pesadas y humos que tienden a caer.
Extracción por encima de la cabeza: Útil para humos más ligeros que ascienden.
Captación de la fuente: Boquillas o campanas situadas cerca de la zona de corte para obtener la máxima eficacia.

4. Mantenimiento regular: Limpie y sustituya los filtros de acuerdo con las recomendaciones del fabricante. Un estudio de Thorne et al. (2017) descubrió que el mantenimiento periódico de los sistemas de extracción mejoraba la calidad del aire hasta 40% en instalaciones de corte por láser.

B. Protección de los ojos y de la piel

Los láseres de CO2 emiten una intensa radiación infrarroja que puede causar graves lesiones oculares y cutáneas:

1. Protección de los ojos:

Todo el personal que se encuentre en la zona de corte por láser debe llevar gafas de protección láser adecuadas.
Las gafas deben estar homologadas para la longitud de onda específica de los láseres de CO2 (10,6 μm) y la potencia máxima de salida del sistema.
Es esencial inspeccionar periódicamente las gafas de seguridad en busca de arañazos o daños.

2. Protección de la piel:

Los operarios deben llevar camisas de manga larga, pantalones largos y zapatos cerrados para minimizar la exposición de la piel.
Para los sistemas de alta potencia, considere el uso de guantes y delantales resistentes al láser.

3. Señalización y acceso restringido:

Marque claramente las zonas de corte por láser con señales de advertencia adecuadas.
Implemente controles de acceso para evitar que personal no autorizado entre en las zonas activas de corte por láser.

C. Medidas de prevención de incendios

El corte por láser de CO2 plantea riesgos de incendio significativos debido al elevado calor implicado:

1. Sistemas de extinción de incendios:

Instale extintores adecuados (normalmente de clase A, B y C) cerca de la zona de corte por láser.
Considere los sistemas automatizados de extinción de incendios para aplicaciones de alto riesgo.

2. Manipulación de materiales:

Almacene los materiales inflamables lejos de la zona de corte por láser.
Utilice camas o mesas de corte resistentes al fuego.

3. Prácticas operativas:

No deje nunca desatendida una cortadora láser en funcionamiento.
Aplicar un periodo de enfriamiento tras el corte antes de manipular materiales.
Limpie regularmente la zona de corte para eliminar los residuos combustibles.

4. 4. Procedimientos de emergencia:

Desarrolle y practique regularmente procedimientos de parada de emergencia.
Asegúrese de que todos los operarios reciben formación sobre los protocolos de respuesta en caso de incendio.

5. Sistemas de control:

Instale detectores de humo y calor en la zona de corte por láser.
Considere la posibilidad de utilizar cámaras termográficas para la detección precoz de posibles riesgos de incendio.

Un estudio de caso de Zhang et al. (2019) encontró que la implementación de medidas integrales de prevención de incendios redujo los incidentes de incendios en las instalaciones de corte por láser en 75% durante un período de dos años.

D. Seguridad eléctrica

Los sistemas láser de CO2 incluyen componentes de alta tensión que requieren estrictas medidas de seguridad eléctrica:

Conexión a tierra adecuada: Asegúrese de que todos los equipos están correctamente conectados a tierra para evitar riesgos de descarga eléctrica.
Inspecciones periódicas: Realice inspecciones periódicas de las conexiones y componentes eléctricos.
Procedimientos de bloqueo y etiquetado: Aplique procedimientos estrictos de bloqueo y etiquetado para los trabajos de mantenimiento y reparación.
Formación de operadores: Impartir formación completa sobre seguridad eléctrica específica de los sistemas de corte por láser.

E. Seguridad química

Algunos materiales, al cortarse, pueden producir subproductos químicos peligrosos:

Hojas de datos de seguridad de materiales (MSDS): Mantenga y revise las MSDS de todos los materiales que se cortan.
Equipo de protección personal (EPP): Proporcione el EPP adecuado, incluyendo respiradores si es necesario, en función de los materiales que se estén procesando.
Almacenamiento de productos químicos: Almacene y deseche adecuadamente cualquier producto químico utilizado en el proceso de corte por láser.
Respuesta de emergencia: Disponga de kits de derrames apropiados y estaciones de ducha/lavado de ojos de emergencia.

F. Cumplimiento de la normativa

Cumplir las normas y reglamentos de seguridad pertinentes:

Normas OSHA: Cumpla las directrices de la OSHA sobre seguridad láser (Manual técnico de la OSHA, Sección III: Capítulo 6).
Normas ANSI: Siga las normas ANSI Z136.1 para el uso seguro de láseres.
Normativa local: Conozca y cumpla cualquier normativa local o estatal específica relativa al funcionamiento y la seguridad del láser.
Auditorías periódicas: Realice auditorías de seguridad periódicas para garantizar el cumplimiento continuo e identificar áreas de mejora.

Al dar prioridad a estas consideraciones de seguridad, las operaciones de corte por láser pueden minimizar los riesgos para el personal y los equipos, manteniendo al mismo tiempo una alta productividad. La formación periódica, la aplicación coherente de los protocolos de seguridad y la actualización de las normas de seguridad más recientes son fundamentales para crear un entorno de corte por láser seguro y eficiente.

Mantenimiento y calibración

El mantenimiento y la calibración adecuados de los sistemas de corte por láser de CO2 son cruciales para garantizar un rendimiento óptimo, la longevidad del equipo y una calidad de corte constante. Esta sección cubre los aspectos clave del mantenimiento y calibración de su sistema de corte por láser.

A. Limpieza y alineación periódicas

1. Programa de limpieza:

Diariamente: Limpie el lecho de corte y retire los residuos de la zona de trabajo.
Semanalmente: Limpie el sistema de emisión del haz, incluidos los espejos y las lentes.
Mensualmente: Realice una limpieza a fondo de toda la máquina, incluidas las zonas de difícil acceso.

2. Técnicas de limpieza:

Utilice paños que no suelten pelusa y soluciones de limpieza ópticas adecuadas para espejos y lentes.
Evite utilizar aire comprimido cerca de componentes ópticos, ya que puede introducir contaminantes.
Para aplicaciones de metalurgia, elimine regularmente las salpicaduras de metal de las boquillas y cabezales de corte.

3. Comprobaciones de alineación:

Realice comprobaciones semanales de la alineación de los haces o después de cualquier movimiento importante de la máquina.
Utilice las herramientas de alineación proporcionadas por el fabricante o dispositivos especializados de alineación láser.
Documentar los procedimientos de alineación y los resultados para su seguimiento a lo largo del tiempo.

Un estudio de Johnson et al. (2018) descubrió que la implementación de un riguroso programa de limpieza y alineación mejoró la calidad del corte en 30% y redujo el tiempo de inactividad no planificado en 45% durante un período de seis meses.

B. Mantenimiento de lentes y espejos

1. Inspección:

Inspeccione visualmente las lentes y los espejos a diario para detectar signos de daños o contaminación.
Utilice una linterna para comprobar si hay arañazos, picaduras o daños en el revestimiento.

2. Proceso de limpieza:

Utilice un soplador de aire suave para eliminar las partículas sueltas.
Aplique la solución de limpieza óptica en un pañuelo para lentes y limpie suavemente con movimientos circulares.
En caso de suciedad persistente, utilice un bastoncillo de algodón empapado en solución limpiadora.

3. Calendario de sustituciones:

Sustituya las lentes de enfoque cada 3-6 meses, dependiendo del uso y del material que se corte.
Sustituya los espejos anualmente o cuando observe una degradación visible.
Tenga a mano ópticas de repuesto para minimizar el tiempo de inactividad durante las sustituciones.

4. Precauciones de manipulación:

Utilice siempre guantes sin talco para manipular la óptica.
Guarde las ópticas en un lugar limpio y seco cuando no las utilice.
Utilice herramientas adecuadas para desmontar e instalar las ópticas a fin de evitar daños.

C. Calibración de los ajustes de velocidad y potencia

1. Calibración de potencia:

Realice lecturas mensuales del medidor de potencia para asegurarse de que la producción real coincide con los valores establecidos.
Utilice un medidor de potencia calibrado diseñado para longitudes de onda de láser de CO2.
Crea una curva de calibración para ajustar cualquier discrepancia entre la potencia ajustada y la real.

2. Calibración de la velocidad:

Compruebe trimestralmente la precisión del sistema de movimiento mediante un interferómetro láser o un sistema ballbar.
Calibre las velocidades de aceleración y deceleración para garantizar una velocidad de corte constante.
Verifique la precisión del codificador y actualice los parámetros de control de movimiento según sea necesario.

3. Calibración del enfoque:

Compruebe semanalmente la posición del punto focal utilizando un patrón de prueba de enfoque.
Ajuste el desplazamiento del eje Z si es necesario para mantener una posición de enfoque óptima.
Para los sistemas de enfoque automático, verifique mensualmente la precisión del sensor.

4. Calibración específica del material:

Realice cortes de prueba en materiales de uso común para afinar los ajustes de potencia y velocidad.
Crear y mantener una base de datos de ajustes óptimos para diferentes materiales y espesores.
Actualice periódicamente esta base de datos a medida que cambien los materiales o las condiciones de la máquina.

Un estudio de caso realizado por Martinez et al. (2020) demostró que la implantación de un programa de calibrado exhaustivo mejoró la precisión de corte en 22% y redujo el desperdicio de material en 15% en un entorno de producción de gran volumen.

D. Mantenimiento del sistema de gas asistido

1. Calidad del gas:

Compruebe regularmente la calidad del gas de asistencia, especialmente la del oxígeno y el nitrógeno.
Utilizar analizadores de gases para verificar que los niveles de pureza cumplen las especificaciones requeridas.

2. Comprobaciones de presión:

Verificar semanalmente la presión del gas en la boquilla mediante un manómetro calibrado.
Compruebe si hay caídas de presión en el sistema de suministro que puedan indicar fugas.

3. Mantenimiento de la boquilla:

Inspeccione diariamente las boquillas en busca de daños o contaminación.
Limpie o sustituya las boquillas según sea necesario para mantener un flujo de gas óptimo.

4. Sustitución del filtro:

Sustituya los filtros de gas en línea de acuerdo con las recomendaciones del fabricante o cuando se observen caídas de presión.

E. Mantenimiento del sistema de refrigeración

1. Comprobaciones del refrigerante:

Controle diariamente los niveles de refrigerante y rellene cuando sea necesario.
Compruebe mensualmente la calidad del refrigerante, incluidos el pH y los niveles de contaminación.
Sustituya completamente el refrigerante según las recomendaciones del fabricante, normalmente una vez al año.

2. Verificación del caudal:

Compruebe trimestralmente el caudal de refrigerante para asegurarse de que cumple los requisitos del sistema.
Limpie o sustituya los limitadores de caudal si los caudales están por debajo de las especificaciones.

3. Control de temperatura:

Verificar diariamente el funcionamiento del enfriador, asegurándose de que mantiene la temperatura fijada.
Limpie los intercambiadores de calor del enfriador trimestralmente para mantener la eficiencia.

F. Documentación y mantenimiento de registros

1. Registros de mantenimiento:

Mantenga registros detallados de todas las actividades de mantenimiento, incluidas las fechas, los procedimientos y las piezas sustituidas.
Utilice sistemas digitales de gestión del mantenimiento para facilitar el seguimiento y el análisis.

2. Seguimiento del rendimiento:

Registre los indicadores clave de rendimiento, como la potencia de salida, la calidad de corte y el tiempo de funcionamiento de la máquina.
Analice las tendencias para identificar posibles problemas antes de que provoquen fallos.

3. Registros de calibración:

Mantener los certificados de calibración de todos los equipos de medición utilizados en los procesos de mantenimiento y calibración.
Programación y seguimiento de las fechas de calibración de todos los instrumentos.

Tabla de espesores, velocidad y potencia de corte láser CO2 (25-200W)