Lección 6.2CortarCapítulo 6 · Corte y mecanizado no convencional

Corte por láser

La luz enfocada funde o vaporiza un corte estrecho

El corte por láser traza una forma en material plano con un haz de luz enfocado que funde una línea estrecha a su través. Muchos soportes metálicos, paneles de carcasas y rótulos de acrílico empiezan así. No necesita utillaje: la máquina corta directamente desde un archivo de dibujo, así que hacer una sola pieza es tan fácil como hacer mil.

Foto: EGU-Metall, CC BY-SA 3.0, vía Wikimedia Commons

Cabezal de corte láser sobre una chapa, sección lateral a lo largo del corteLa figura es una sección lateral a lo largo del corte: el cabezal avanza hacia la derecha y deja el ancho de corte detrás. Los números en círculo corresponden a los pasos de abajo.

Cómo funciona

Genera el haz. Una fuente láser convierte electricidad en un haz infrarrojo intenso e invisible. Los láseres de fibra (el haz se genera dentro de una fibra de vidrio) dominan el corte de metales; los láseres de CO2 (el haz procede de una mezcla de gases) son habituales para madera y plásticos.
Enfócalo. Un cable de fibra (o espejos, en el CO2) lleva el haz al cabezal de corte. Una lente lo concentra en un punto de una fracción de milímetro de ancho.
Funde. En ese punto la energía está tan concentrada que el material se funde, o se vaporiza en parte, en todo su espesor.
Sopla. Un gas de asistencia fluye por la boquilla alrededor del haz y expulsa el metal fundido por la parte inferior del corte en forma de chispas. El oxígeno además quema el acero y aporta calor; el nitrógeno deja un borde limpio y brillante.
Traza el contorno. Un sistema CNC (control numérico por ordenador) mueve el cabezal por el contorno, dejando un ancho de corte estrecho (la ranura que hace el corte). Un sensor mantiene la boquilla a aproximadamente 1 mm sobre la chapa.

La mayoría de las máquinas cortan chapa plana tendida sobre un lecho de listones de apoyo puntiagudos. Los láseres de tubo hacen girar un tubo bajo el cabezal para cortar agujeros, ranuras y extremos en ángulo.

Datos clave

Materiales: Acero dulce e inoxidable, aluminio, cobre y latón (láseres de fibra); madera, acrílico, cartón, tela y cuero (láseres de CO2)
Piezas típicas: Soportes, paneles de carcasas, juntas, rótulos y letras, piezas planas encajadas en una chapa
Tamaño de pieza: Chapas planas normalmente de hasta 1,5 × 3 m o 2 × 4 m; acero de hasta unos 25 mm de espesor en las máquinas habituales
Precisión: A menudo unos ±0,1 mm
Acabado superficial: Cara de corte lisa con finas líneas verticales; una fina zona afectada por el calor (una banda cuya estructura ha cambiado por el calor)
Tamaño de lote adecuado: De una sola pieza a grandes series, sin utillaje y con carga automática de chapas
Coste de utillaje y máquina: Sin utillaje específico de la pieza; las cortadoras de CO2 de aficionado cuestan unos pocos miles de dólares, las máquinas industriales de fibra unos pocos cientos de miles
Velocidad: Decenas de metros por minuto en chapa fina; en torno a 1 m/min en acero de 20 mm

Ventajas y límites

Ventajas

Sin utillaje: cualquier contorno 2D directamente desde un archivo de dibujo
Ancho de corte estrecho y detalle fino, a menudo de unos ±0,1 mm
Rápido en chapa fina; las piezas se anidan (se encajan muy juntas en la chapa) para ahorrar material
Una máquina trata muchos metales, o madera y plásticos con una fuente de CO2

Límites

Sobre todo chapa plana y tubo; la chapa gruesa es lenta
El calor deja una fina zona alterada y puede deformar las piezas finas
El cobre y el latón brillantes necesitan láseres de fibra y cuidado
Algunos plásticos, como el PVC, desprenden gas tóxico y no deben cortarse con láser

Dónde se usa

Talleres de chapaSoportes, paneles, protecciones de máquinas, piezas únicas
AutomociónPiezas de carrocería de prototipo, recorte de piezas conformadas con láseres de 5 ejes, piezas de escape
Maquinaria y agriculturaBastidores, bridas, cartelas, placas de montaje
Arquitectura y rótulosCelosías decorativas de fachada, letras, piezas de escalera
ElectrónicaPlantillas de acero inoxidable para pasta de soldar, piezas finas de blindaje
Makers y diseñoExpositores de acrílico, maquetas de contrachapado, artículos de cuero

Cómo reconocerlo

Líneas verticales muy finas y regulares (estrías) en la cara de corte, y un borde nítido y escuadrado.
Pequeñas pestañas o muescas en el borde: microuniones, pequeños puentes que quedan para sujetar las piezas en la chapa y que se rompen después.
Una pequeña marca de perforación donde empezó cada corte, donde el haz atravesó por primera vez, a menudo justo fuera del contorno final.
En la madera, un borde tostado y algo carbonizado; en el acrílico, un borde brillante, pulido a la llama.

Compáralo con

Corte por plasma6.3más barato y rápido en plancha gruesa de acero, pero con un ancho de corte mayor y un borde más rugoso y algo biselado.Corte por chorro de agua6.4sin calor en absoluto y corta piedra, vidrio y metal muy grueso, pero es más lento.Punzonado6.1más rápido para muchos agujeros idénticos en chapa fina, pero cada forma necesita su propia herramienta.

Míralo

Ponoko Laser Cutting · Las partes de una cortadora láser, explicadas de forma sencilla

Small Things · Por qué la luz enfocada puede fundir acero

TRUMPF Inc. · Un láser de fibra cortando una plancha de 25 mm, con chispas y todo

Ray Frith · Corte cotidiano en el taller de chapa de 3 mm

Ver fotos reales

Wikipedia: Corte por láser — fotos de cabezales de corte láser y piezas cortadas, con datos del proceso
Búsqueda de fotos en Wikimedia Commons

Recuerda

Una lente enfoca el haz en un punto diminuto que funde una línea a través del material.
El gas de asistencia expulsa la masa fundida; el oxígeno aporta calor, el nitrógeno mantiene limpio el borde.
Sin utillaje y con unos ±0,1 mm: la opción por defecto para piezas planas en chapa de fina a media.