Un número creciente de empresarios está optando por comprar cortadoras láser que utilizan tecnología láser de fibra óptica. ¿Por qué? Porque estos dispositivos ofrecen capacidades y parámetros no disponibles en otras soluciones utilizadas para cortar materiales y piezas.
Láser de Fibra Óptica
Los láseres de fibra son láseres de estado sólido bombeados por diodos semiconductores. El medio activo del dispositivo es una fibra óptica hecha de fibra óptica activa que consta de tres capas:
- La capa exterior, que es el revestimiento polimérico de la fibra con el índice de refracción más bajo, protegiendo contra la emisión de radiación láser al exterior.
- El revestimiento interno, o capa de bombeo, hecho de un material con un índice de refracción más alto que el revestimiento exterior. Esta capa se comporta como un espejo que rodea el núcleo, y las múltiples reflexiones del haz de luz desde su borde exterior causa la transmisión repetitiva de luz al núcleo. Esto crea un resonador que genera y amplifica el rayo láser.
- El núcleo, que es la capa interna dopada con elementos de tierras raras, teniendo el índice de refracción más alto y responsable de la propagación de la señal.
El láser de fibra emite un haz de luz con alta densidad de energía, enfocándolo - mediante una lente encerrada en el cabezal de corte - en la superficie de la pieza de trabajo. Como resultado, el área irradiada con un punto focal ultra delgado se derrite y evapora.
El proceso de corte está controlado por un sistema CNC, que permite tanto el corte plano como en bisel y permite bordes muy limpios y suaves mientras se corta con una ranura muy estrecha. Al equipar la cortadora con un brazo mecánico, también es posible el corte en 3D.
En comparación con los tipos más antiguos de cortadoras láser, los láseres de fibra ocupan menos espacio, tienen una alta relación de conversión fotoeléctrica, son energéticamente eficientes, permiten la protección del medio ambiente y ofrecen mayor eficiencia y mejor calidad de corte gracias a la excelente calidad del haz.
Velocidad de Corte Muy Alta
La velocidad de operación de las cortadoras de fibra óptica permite aumentar significativamente la productividad. Y aunque están disponibles tecnologías láser más antiguas y conocidas, como los láseres de estado sólido bombeados por diodos (DPSS), o láseres CO2 - ninguno puede superar la velocidad y calidad de un láser de fibra. Por ejemplo, un láser CO2 de la misma potencia cortará a la mitad de velocidad.
Alta Densidad de Potencia Láser
Debido al punto focal más pequeño, un rayo láser de fibra de 2kW tiene cinco veces mayor densidad de potencia en el punto focal que un láser CO2 de 4kW.
Además, debido a la longitud de onda más corta, los láseres de fibra tienen 2.5 veces mayor absorción.
Mayor absorción y mayor densidad de potencia permiten hasta cinco veces mayor velocidad de corte en materiales de menos de 6 mm de espesor.
Eficiencia Energética
A pesar de ser más rápidos, los láseres de fibra son simultáneamente más eficientes energéticamente que las soluciones alternativas. Su eficiencia energética alcanza el 30% y es 3 veces mayor que la de un láser CO2. Esto significa que consumen menos energía cuando trabajan a plena carga que, por ejemplo, un láser CO2 en modo de espera.
Además, la tecnología láser de fibra utiliza refrigeración por aire y no requiere unidades de refrigeración costosas y voluminosas.
Esto no solo permite reducir el consumo de energía y el cuidado del medio ambiente, sino que también hace que el sistema sea más simple, más confiable y más pequeño. Y dado que la mayoría de las empresas deben tomar decisiones financieras con prudencia y generalmente no tienen exceso de espacio, las soluciones compactas y eficientes resultan ser la mejor opción.
Larga Vida Útil
La vida útil esperada de un láser de fibra es significativamente mayor que la de otros láseres. De hecho, el módulo de diodo en un láser de fibra típicamente funciona tres veces más tiempo que en otras tecnologías.
La mayoría de los otros láseres están diseñados para aproximadamente 30,000 horas de operación, lo que generalmente corresponde a unos 15 años de uso. Los láseres de fibra tienen una vida útil prevista de aproximadamente 100,000 horas, lo que significa unos 45 años de uso. La pregunta es si las empresas seguirán usando el mismo láser después de 45 años. Eso es bastante dudoso, pero hay que admitir que los láseres de fibra ofrecen un impresionante retorno de la inversión.
Bajos Costos de Mantenimiento y Servicio
Las fibras ópticas de los láseres de fibra son confiables y prácticamente libres de mantenimiento. Al guiar el rayo láser a través de la fibra, se han eliminado muchas piezas consumibles móviles como espejos ópticos, bombas de vacío, ventiladores o filtros utilizados en láseres CO2. Por lo tanto, en el período mencionado anteriormente de 100,000 horas de operación, no se prevé el reemplazo de piezas consumibles del dispositivo.
Además, gracias a una mejor calidad de corte, repetibilidad del proceso y automatización, los láseres de fibra proporcionan un excelente control del proceso, versatilidad, reducción de residuos y una reducción significativa en los costos operativos.