Vistas:0 Autor:CNC preciso Hora de publicación: 2025-10-10 Origen:https://www.precisecnctec.com/
El mes pasado, recibí una llamada de pánico de Jerry, que dirige un taller de empleo en Ohio. Acababa de conseguir un contrato para fabricar brackets de titanio para una empresa de dispositivos médicos: mucho dinero, pero había un problema. Sus maquinistas habían estado intentando cortar estas piezas durante dos semanas y seguían estropeándolas.
'El titanio sigue endureciéndose con el trabajo', dijo Jerry. 'Revisamos los insertos de carburo como si fueran caramelos y la mitad de las piezas terminan en el contenedor de chatarra. A 200 dólares la libra de material, estoy perdiendo dinero'.
Conduje hasta allí al día siguiente con uno de nuestros sistemas de láser de fibra robótico 3D . Tuvimos piezas perfectas en 20 minutos. Jerry se quedó allí parado sacudiendo la cabeza.
'¿Por qué nadie me habló de esto antes?', preguntó.
Buena pregunta. La mayoría de la gente no entiende realmente lo que estas máquinas pueden y no pueden cortar. O piensan que es magia lo que corta todo o suponen que es sólo para láminas de metal delgadas. Ninguna de las dos cosas es cierta.
Esto es lo que pasa con los láseres de fibra: están básicamente diseñados para metal. La longitud de onda (alrededor de 1,06 micrones, si te preocupas por los aspectos técnicos) es absorbida muy bien por la mayoría de los metales. Eso significa un corte eficiente sin desperdiciar mucha energía en forma de calor.
Esto es enorme para el corte 3D porque no siempre se puede controlar hacia dónde va el calor como se puede hacer en una mesa plana. El láser pone energía exactamente donde la necesita y en ningún otro lugar.
Acero al carbono regular
Este es material de pan y mantequilla para láseres de fibra. Corta limpio, rápido y predecible. Regularmente cortamos acero al carbono desde el papel delgada hasta aproximadamente una pulgada de grosor, dependiendo de la cantidad de potencia láser que tenga.
Para el trabajo de robot 3D, el punto óptimo suele tener entre 1 mm y 12 mm de espesor. Vaya más grueso que eso y comenzará a tener problemas para obtener el gas de asistencia donde necesita ir, especialmente en esquinas apretadas.
Recuerdo haber trabajado con un chico que fabrica equipo agrícola. Estaba cortando soportes de una placa de 8 mm: docenas de agujeros y ranuras en ángulos extraños. Su antiguo centro de mecanizado tomó 45 minutos por parte. El láser robot? Seis minutos. La misma parte, mejor calidad.
Acero inoxidable
Los cortes inoxidables son maravillosamente, aunque necesita diferentes configuraciones que el acero normal. También no realiza calor, por lo que se calienta durante el corte, pero los resultados son excelentes.
Realizamos una gran cantidad de trabajos de acero inoxidable para equipos de procesamiento de alimentos, material médico y proyectos arquitectónicos. La resistencia a la corrosión más la precisión del corte por láser hacen que las piezas tengan un aspecto excelente y duren para siempre.
Acero de alta resistencia
Aquí es donde realmente brilla el corte por láser. Mecanizar esos aceros avanzados de alta resistencia que utilizan en los automóviles es una pesadilla porque se vuelven más duros cada vez que los tocas con una herramienta de corte. El corte por láser no tiene este problema: no hay contacto, no hay endurecimiento por trabajo.
Hemos cortado piezas de automóviles con capacidad nominal de 980 MPa, incluso algunas piezas de resistencia ultraalta de más de 1500 MPa. Al láser no le importa lo duro que sea: simplemente lo derrite y lo elimina.
Los láseres de aluminio y fibra tienen una relación complicada. La buena noticia es que ahora podemos cortarlo muy bien. La mala noticia es que llevó años descubrir cómo hacerlo.
Aluminio puro
El aluminio puro es en realidad el más complicado porque es como un espejo para el rayo láser. Los primeros sistemas a veces volvían a recuperar el haz en el cabezal de corte y fríen los componentes caros. No es divertido cuando intentas ganar dinero.
Los sistemas modernos tienen cabezas de corte especiales que pueden manejar la reflectividad. Podemos cortar aluminio puro de manera confiable ahora, aunque se necesita más potencia que el acero del mismo grosor.
Aleaciones de aluminio
La mayoría de las aleaciones de aluminio son mucho más fáciles que el aluminio puro. Los otros metales mezclados reducen la reflectividad. Las aleaciones comunes como 6061 y 5052 cortan limpiamente con buena calidad de borde.
Por lo general, nos mantenemos en 0.5-15 mm de espesor para el trabajo 3D. Puedes ir más grueso, pero se vuelve complicado.
Trabajé con una tienda aeroespacial que corta soportes de aluminio complejos con bolsillos internos que hubieran sido imposibles de mecanizar. El láser robot los cortó en una configuración, incluidas las características que no pudo alcanzar con herramientas convencionales.
Titanio
¿Recuerdas el problema del titanio de Jerry? Aquí es exactamente donde sobresale el corte con láser. El titanio es costoso, horrible para la máquina y los hardens de trabajo si lo miras mal.
El corte láser elimina todos estos dolores de cabeza. Sin desgaste de la herramienta, sin endurecimiento de trabajo, desechos mínimos. Cortamos el titanio de una lámina delgada de hasta aproximadamente 10 mm de espesor para el trabajo aeroespacial y médico.
La calidad de corte es tan buena que a menudo no necesita ningún trabajo de acabado. Cuando el material cuesta $ 200 por libra, los ahorros de residuos por sí solos pueden pagar el proceso.
Inconel y otras superalloys
Estas aleaciones de alta temperatura utilizadas en motores de reacción y centrales eléctricas son asesinato absoluto a máquina. Las herramientas de carburo mueren rápidamente, los tiempos de ciclo son para siempre y los materiales cuestan una fortuna.
El corte con láser lo cambia todo. Hemos cortado Inconel 625, Hastelloy y otras aleaciones exóticas con excelentes resultados. Ningún desgaste de la herramienta significa una calidad de calidad consistente tras parte.
Aceros para herramientas
Aceros para herramientas endurecidos que serían imposibles de mecanizar y cortar limpiamente con láseres de fibra. Hemos cortado de todo, desde D2 hasta exóticos aceros pulvimetalúrgicos.
Esto abre posibilidades para cortar piezas endurecidas que normalmente necesitarían electroerosión o rectificado costosos.
Esto es lo que normalmente vemos en el corte con robots 3D:
Acero dulce: 0,5-25 mm
Acero inoxidable: 0,5-20 mm
Aluminio: 0,5-15 mm
Titanio: 0,1-10 mm
Cobre/Latón: 0,5-8 mm (con el equipo adecuado)
Inconel: 0,5-12 mm
Estos no son límites estrictos: los sistemas de plataforma plana a menudo pueden ser más gruesos. Pero el corte 3D presenta desafíos adicionales: llevar gas auxiliar a donde debe ir y eliminar los desechos de formas complejas.
Cobre
El cobre solía ser imposible porque refleja el rayo láser como loco. Las recientes mejoras en la tecnología láser han cambiado esto.
Podemos cortar el cobre de manera confiable ahora, aunque necesita equipos especializados y una configuración cuidadosa. Las aplicaciones incluyen componentes eléctricos, intercambiadores de calor y cosas decorativas.
Latón
La misma historia que el cobre: solía ser un problema, ahora es factible con el equipo correcto. Vemos trabajo de latón en accesorios de plomería, hardware decorativo e instrumentos musicales.
El truco es usar cabezas de corte diseñadas para materiales reflectantes y láseres con las características del haz correcto.
Acero galvanizado
El recubrimiento de zinc crea algunos desafíos: se vaporiza a una temperatura más baja que el acero debajo, haciendo los humos que necesita para ventilar adecuadamente. Pero el corte funciona bien.
Cortamos mucho material galvanizado para HVAC, equipos al aire libre y hardware de construcción. El láser atraviesa el recubrimiento y el metal base limpiamente.
Materiales pintados
La mayoría de la pintura se quema limpiamente durante el corte. Regularmente cortamos acero preinterrumpido para fabricantes de electrodomésticos donde necesitan la pintura eliminada en áreas específicas.
Materiales chapados
El cromo, el níquel y otros revestimientos generalmente funcionan bien. El revestimiento suele vaporizarse limpiamente, dejando un buen borde cortado.
Cerámica
Los láseres de fibra no funcionan con cerámica. Una longitud de onda incorrecta y el choque térmico generalmente los agrieta en lugar de cortarlos limpiamente.
Plásticos y Madera
Los láseres de fibra son para metales. Plásticos, madera, telas: para eso se necesitan láseres de CO2.
Vaso
El vidrio normal no se corta bien con láseres de fibra. Hacemos sistemas especializados de corte de vidrio, pero utilizan tecnología diferente.
Fibra de carbono
Los compuestos puros de fibra de carbono no cortan limpiamente. La resina puede arder, pero las fibras de carbono simplemente hacen un desastre.
Automotor
Cortamos todo, desde soportes básicos hasta piezas estructurales de ultra alta resistencia. Intercambiadores de calor de aluminio, componentes de escape inoxidable, partes formadas complejas.
Un proveedor cambió de mecanizado a láser robot para los soportes de suspensión. Los desechos de materiales cayeron un 15%, el tiempo de ciclo cayó un 60%y los costos de herramientas desaparecieron.
Aeroespacial
Brackets de titanio, estructuras de aluminio, piezas de motor Inconel, accesorios inoxidables. La precisión y la gama de materiales hacen que el corte láser sea ideal para el trabajo aeroespacial.
Dispositivos médicos
Instrumentos quirúrgicos de acero inoxidable, implantes de titanio, carcasas complejas de dispositivos. Los recortes limpios y los efectos de calor mínimos son cruciales para aplicaciones médicas.
Equipo pesado
Estructuras de acero gruesas, filos resistentes al desgaste, soldaduras complejas. Poder cortar materiales gruesos con formas complejas es valioso en equipos pesados.
Potencia láser
Más potencia significa materiales más gruesos y aleaciones más resistentes. Un sistema de 12 kW puede hacer cosas que un sistema de 3 kW no puede realizar.
Gas auxiliar
Oxígeno para acero al carbono, nitrógeno para inoxidable y aluminio, argón para casos especiales. Gas incorrecto = malos resultados.
Diseño de cabezal de corte
Los cabezales especiales para materiales reflectantes, trabajos de alta potencia o aplicaciones específicas pueden ampliar lo que puede cortar.
Obtener la configuración correcta Cada material necesita configuraciones específicas de potencia, velocidad, presión de gas y enfoque. Aquí es donde la experiencia importa.
Zona afectada por el calor
La mayoría de los metales muestran efectos de calor mínimos con los ajustes adecuados. El titanio y el aluminio son particularmente buenos.
Calidad de borde
El acero generalmente da los bordes más suaves. El aluminio puede ser más complicado pero funciona bien con los parámetros adecuados. El acero inoxidable se encuentra en el medio.
Exactitud
La mayoría de los metales tienen tolerancias estrictas cuando se cortan correctamente. Los materiales muy finos pueden verse afectados por la expansión térmica durante el corte.
Uso de materiales
El corte por láser normalmente desperdicia menos material que los métodos convencionales debido a los anchos de corte estrechos y al anidamiento eficiente de las piezas.
Terminando el trabajo
Muchas piezas cortadas con láser no necesitan operaciones secundarias, lo que elimina el desbarbado y el acabado de bordes.
Costos de herramientas
Sin herramientas de corte que se desgasten. Esto es enorme cuando se trabaja con materiales difíciles.
Más materiales
El desarrollo continuo sigue ampliando lo que podemos recortar de manera efectiva.
Mejor manejo de materiales reflectantes
La mejora en la entrega del haz y los cabezales de corte hacen que los materiales brillantes sean más prácticos.
Secciones más gruesas
Una mayor potencia y un mejor suministro de gas están elevando los límites de espesor.
El éxito del corte por láser de fibra con robot 3D se reduce a comprender los materiales y adaptarlos a lo que la tecnología puede hacer. No todo encaja bien, pero el rango es mucho más amplio de lo que la mayoría de la gente piensa.
En Precise Laser , hemos ayudado a los clientes a cortar materiales que nunca creyeron posibles. La clave es la selección adecuada del sistema, el desarrollo de parámetros y la comprensión de las peculiaridades de cada material.
La compatibilidad del material no se trata sólo de si algo se puede cortar, sino de si se puede cortar de forma económica y con la calidad que necesita. A veces un material técnicamente posible no resulta práctico para la producción.
El mejor enfoque es probar sus materiales específicos antes de realizar grandes inversiones. La mayoría de los proveedores, incluidos nosotros, pueden proporcionar muestras cortadas para demostrar que sus aplicaciones funcionan.
¿Brackets de titanio de Jerry? Los ha estado ejecutando durante seis meses sin problemas. Lo único que lamenta es no haber conocido antes esta tecnología.
La gama de materiales sigue ampliándose a medida que mejora la tecnología. Lo que hace unos años parecía imposible, hoy es una rutina. Y esto no hace más que mejorar.
