Tecnología de Corte Láser: Fundamentos, Ventajas y Aplicaciones Industriales

Corte por Láser: Conceptos Esenciales y Aplicaciones

1. ¿En qué consiste básicamente la tecnología láser?

Consiste en la amplificación de un rayo luminoso dentro de una cavidad resonante, que actúa como cámara de reacción, limitada por dos espejos: uno totalmente reflectante y otro solo parcialmente.

2. Enumera las ventajas del proceso de corte por láser frente a otros procedimientos de corte.

• El rayo láser es una herramienta que se puede dirigir en todas direcciones y no está sujeta a deterioro alguno.
• La pieza que se está procesando, así como el sistema que se utiliza para fijarla, no sufren esfuerzos mecánicos durante su procesado.
• El procesado por láser es muy apropiado para introducirlo en cadenas de fabricación por su fácil automatización.
• En el corte por láser, la ZAT (Zona Afectada Térmicamente) es muy estrecha y la pieza prácticamente no sufre deformaciones.
• La cantidad de calor que se transmite a la pieza durante su procesado es muy reducida.
• El contorno a cortar puede ser de cualquier forma y complejidad.

3. ¿De qué sustancias se fabrican los espejos utilizados en el direccionamiento del rayo láser?

Los espejos se construyen generalmente de silicio, cobre y con una capa reflectora especial.

4. ¿De qué sustancia se fabrican las lentes utilizadas en la focalización del rayo láser? ¿Cómo pueden ser estas lentes?

• Lentes de seleniuro de zinc.
• Pueden ser biconvexas, planoconvexas y cóncavoconvexas o también denominadas de menisco.

5. ¿Qué elementos fundamentales contiene cualquier equipo láser?

Cualquier equipo láser contiene los siguientes elementos fundamentales:

• La sustancia emisora, que es la que proporciona átomos, iones o moléculas que producen la amplificación de la luz.
• Una fuente de energía capaz de excitar el medio.
• Un resonador óptico.

6. ¿Cómo se dividen los láseres?

Los láseres se dividen principalmente en láseres de CO2 y láseres de Nd:YAG.

7. ¿Cómo se excita el medio activo del láser denominado CO2?

Se excita mediante una descarga eléctrica sobre una mezcla gaseosa compuesta principalmente por CO2, He y N2, que constituye el medio activo propiamente dicho.

8. ¿Qué uso tienen, fundamentalmente, los láseres de CO2?

Se usan fundamentalmente para cortar, soldar y para tratamientos superficiales.

9. En el láser Nd:YAG, ¿qué se utiliza como medio activo?

Se utiliza una barra de cristal constituida por rubí, granate de itrio y aluminio.

10. ¿Cómo se excita el medio activo de los láseres Nd:YAG?

Se realiza por medio de destellos luminosos, mediante lámparas de flash muy intensas, como pueden ser lámparas de criptón de alta presión, lámparas de xenón de media presión, lámparas halógenas de tungsteno, etc.

11. Define: Corte por láser.

Es un proceso térmico durante el cual la energía contenida en un haz de luz focalizado es absorbida por el material a cortar; este se funde y vaporiza, formándose así el corte.

12. ¿Qué funciones tiene el flujo coaxial de gas de aporte, utilizado en el corte por láser?

• Ayuda a expulsar el material fundido de la hendidura del corte.
• Potencia el corte debido a la oxidación del metal.
• Protege la lente de la incidencia de partículas procedentes de la zona de corte.

13. ¿Qué características presenta el corte por láser, comparándolo con otros sistemas de corte?

Con el corte por láser se pueden conseguir anchos de corte de hasta unos 0.4 mm de espesor e incluso menores. La zona afectada térmicamente es casi inexistente (0.06 mm). Además, la deformación que se produce en la pieza es nula, con aristas de corte perfectas.