La Mecanica Contenporanea

Mecanizado por laser

El uso de la tecnología láser en el mecanizado de materiales ha sido estudiado durante la última década y se presenta, a día de hoy, como una tecnología ampliamente insertada en el mundo industrial.
El mecanizado con láser es un proceso especial o proceso no convencional de mecanizado de índole térmica, que no genera viruta, en el que la eliminación del material seprovoca por la fusióny vaporización del mismo al concentrar en zonas localizadas elevadas temperaturas.
'LASER' son las siglas del inglés 'Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation', lo que en castellano significa Amplificación de luz mediante emisión estimulada de radiación. El mecanizado con láser, comparado con los procesos convencionales de arranque de viruta, presenta una mejorprecisión y acabado superficial (rugosidad), siempre y cuando no lo comparemos con los procesos de superacabado.

Caractersisticas del proceso
La tecnología del mecanizado con láser se basa en la generación de un haz láser de elevada potencia que es dirigido hasta a la pieza a mecanizar mediante un sistema de espejos de reflexión de alta precisión y una lente de enfoque convergente. En la zona deincidencia del rayo se consigue una elevada densidad de energía térmica concentrada que produce la volatilización del material.
La tasa de eliminación del material no es masiva, y se produce una zona afectada por el calor que puede alterar la estructura cristalina, perjudicando así las propiedades resistentes del material. Una de las ventajas que aporta este proceso es la de poder mecanizarmicroorificios con relaciones de profundidad-diámetro de 20:1 a 10:1, siendo el diámetro mínimo alcanzable de unos 0,1 milímetros.
Otra característica de esta tecnología es que al ser una fuente de energía la que incide sobre el material a mecanizar, no se producen desgastes, roturas ni colisiones de la herramienta de corte.
Es fundamental para la mecanización por láser la absorción dela radiación del láser en el material de base o en una capa de recubrimiento. La absorción depende de la longitud de onda, del tipo de láser y del material.
La importancia del software de control en esta tecnología es básico, ya que se puede controlar desde los parámetros del haz de luz como velocidad y frecuencia, hasta los movimientos del mismo cabezal o pieza (según que desplacemos), mediante el controlnumérico (CNC)

Procesos
Taladrado de agujeros
Pueden llegar hasta los 0,1 milímetros de diámetro y relaciones de profundidad-diámetro de 20:1, pudiéndose realizar taladros con un grado de inclinación determinado respecto a la superficie de entrada. Sin embargo, los taladros tienden a ser ligeramente cónicos, impidiendo grandes profundidades, y no pueden obtenerse agujeros escalonados.
[]Corteláser
El corte por láser es un mecanizado sin contacto del material y libre de fuerzas que permite realizar cortes de cualquier geometría.
* Corte bidimensional (2D): En la operación de corte se divide un material en forma de placa mediante un rayo láser dirigido. El haz realiza un desplazamiento relativo a la pieza. En el corte de los metales suelen quedar marcas en forma de estrías y no sepermite el corte de grandes espesores.
* Corte tridimensional (3D): Este sistema se emplea en campos que requieren gran precisión y es utilizado por el sector del automóvil para el corte de piezas de interior como apoyabrazos, columnas, material decorativo o piezas de exterior como depósitos de gasolina.
]Grabación por láser
Cuando se realiza este proceso de mecanizado, el material de base sevaporiza por la radiación del haz láser, por lo tanto, la intensidad de la radiación láser deberá superar un valor límite. Éste se llama el valor umbral. La intensidad del valor umbral es muy grande en materiales que poseen alta conductividad eléctrica. A causa del perfil del haz y de la conductividad térmica en el material, se produce una profundización del rayo en forma cónica. Éste método...