Mecanizado por láser


Escuela Superior de Ingeniería
Departamento de Ingeniería Mecánica y Diseño Industrial
Área: Ingeniería de los Procesos de Fabricación

TECNOLOGÍAS DE FABRICACIÓN
(Grado en Ingeniería en Tecnologías Industriales)
Curso 2013-2014






Proceso de Conformado por eliminación de material mediante Láser











Índice
1. Introducción.
2.Fundamentos teóricos.
3. Historia del Láser.
4. Procesos por Láser.
5. Ventajas e inconvenientes.
6. Aplicaciones.
7. Conclusión.
8. Bibliografía.





























1. Introducción
El principal objetivo de este trabajo es conocer el proceso de conformado por láser. Para ello, se profundizará en varios aspectos teóricos como pueden ser en que se basael proceso de conformado por láser, por qué surge, qué es un láser y como se origina, los distintos tipos de láseres que existen, etc. A parte, también se realizará un estudio de los distintos procesos que se pueden realizar con el láser, el equipo necesario para la mecanización de piezas, las aplicaciones industriales del proceso, las distintas ventajas e inconvenientes que presenta frente aotros procesos de conformado además de otro tipo de consideraciones.

Con la realización de este trabajo se pretende dar a conocer un proceso de conformado que ha visto incrementado su uso en la industria en los últimos años debido al gran avance tecnológico, y que puede ser desconocido para muchas personas por este motivo.


2. Fundamentos teóricos
El proceso de conformado por Láser se basa enla generación de un haz de rayo láser de alta potencia que se genera debido a la acción de un sistema de espejos que dirigen un haz de luz hacia la pieza, haciendo que dicho haz se propague rebotando en una serie de espejos. El rayo incide sobre la pieza con una alta densidad de potencia, haciendo que el metal se desintegre. Este proceso permite conformar y mecanizar casi cualquier tipo dematerial (aceros, cerámicas, aleaciones termo-resistentes…) y practicar formas de mecanizado complejas e incluso de tamaño muy pequeño.


Figura 1. Generación del láser.


El concepto “Láser” proviene de un conjunto de siglas del inglés (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation), cuya traducción al castellano vendría a ser: “Amplificación de luz por emisión de radiación estimulada”.Figura 2. Ejemplo de mecanizado por láser.


Un aspecto fundamental de este tipo de mecanizado es que la pieza base absorba la radiación del láser. Dicha absorción depende de un tipo de factores como son el tipo de material o de láser y de la longitud de onda de éste.

Este tipo de proceso proviene de la familia de procesos de conformado no convencionales; que son aquellos que hansurgido como respuesta a los problemas a la hora de mecanizar materiales de baja maquinabilidad y especificaciones extremas de tolerancias, formas y acabados que no podían cumplir los procesos tradicionales de mecanizado (fresado, torneado, taladrado…). Estas técnicas requieren de un gran consumo de energía para arrancar material y permiten realizar tolerancias muy ajustadas y acabados superficialesexcelentes.

Otras consideraciones a tener en cuenta de este proceso de conformado es la de evitar las esquinas agudas, ya que suelen ser difíciles de obtener. Para un correcto empleo de esta técnica es preferible que sobre la superficie a trabajar sea de baja reflectividad, de un material mate y sin pulir.






Para la generación de un rayo láser hacen falta una serie de procesosbásicos:

1. Bombeo: Se produce debido a la acción de una fuente de radiación, al paso de la corriente eléctrica o cualquier otro tipo de fuente de energía.

2. Emisión espontánea de radiación: Los electrones regresan de un estado excitado a un estado de más baja energía, lo que produce la emisión de fotones. La radiación originada está formada por fotones que se desplazan libremente en distintas...