La aplicación de la tecnología de corte por láser de fibra en la industria es relativamente reciente. Numerosas empresas ya han reconocido las ventajas de los láseres de fibra. Gracias a la continua mejora de la tecnología de corte, el corte por láser de fibra se ha convertido en una de las tecnologías más avanzadas del sector. En 2014, los láseres de fibra superaron a los láseres de CO2 como la principal fuente de energía láser.
Las técnicas de corte por plasma, llama y láser son comunes en varios métodos de corte por energía térmica, mientras que el corte por láser proporciona la mejor eficiencia de corte, especialmente para detalles finos y corte de agujeros con relaciones diámetro/espesor inferiores a 1:1. Por lo tanto, la tecnología de corte por láser es también el método preferido para cortes de alta precisión.
El corte por láser de fibra ha recibido mucha atención en la industria porque ofrece la velocidad y la calidad de corte que se pueden lograr con el corte por láser de CO2, y reduce significativamente los costos de mantenimiento y operación.
Ventajas del corte por láser de fibra
Los láseres de fibra ofrecen a los usuarios los costes operativos más bajos, la mejor calidad de haz, el menor consumo de energía y los menores costes de mantenimiento.
La principal ventaja de la tecnología de corte por fibra óptica reside en su eficiencia energética. Gracias a sus módulos digitales de estado sólido y diseño unificado, los sistemas de corte por láser de fibra óptica ofrecen una eficiencia de conversión electroóptica superior a la del corte por láser de dióxido de carbono. Mientras que en un sistema de corte por dióxido de carbono la utilización real por unidad de potencia se sitúa entre el 8 % y el 10 %, en los sistemas de corte por láser de fibra óptica se alcanza una eficiencia energética mucho mayor, de entre el 25 % y el 30 %. En otras palabras, el sistema de corte por fibra óptica consume entre tres y cinco veces menos energía que el sistema de corte por dióxido de carbono, lo que se traduce en un aumento de la eficiencia energética superior al 86 %.
Los láseres de fibra poseen características de longitud de onda corta que aumentan la absorción del haz por el material a cortar, lo que les permite cortar materiales como latón y cobre, así como materiales no conductores. Un haz más concentrado produce un foco más pequeño y una mayor profundidad de foco, lo que permite a los láseres de fibra cortar rápidamente materiales delgados y con mayor eficiencia materiales de espesor medio. Al cortar materiales de hasta 6 mm de espesor, la velocidad de corte de un sistema de corte por láser de fibra de 1,5 kW es equivalente a la de un sistema de corte por láser de CO₂ de 3 kW. Dado que el costo operativo del corte por fibra es menor que el de un sistema de corte convencional por dióxido de carbono, esto se traduce en un aumento de la producción y una disminución del costo comercial.
También existen problemas de mantenimiento. Los sistemas láser de dióxido de carbono requieren mantenimiento regular; los espejos y los resonadores necesitan mantenimiento y calibración. En cambio, las soluciones de corte por láser de fibra prácticamente no requieren mantenimiento. Los sistemas de corte por láser de dióxido de carbono utilizan este gas como combustible. Debido a la pureza del dióxido de carbono, la cavidad se contamina y necesita limpiarse periódicamente. Para un sistema de CO2 de varios kilovatios, esto supone un coste de al menos 20 000 dólares al año. Además, muchos sistemas de corte por dióxido de carbono requieren turbinas axiales de alta velocidad para suministrar el gas, y estas turbinas necesitan mantenimiento y reacondicionamiento. Por último, en comparación con los sistemas de corte por dióxido de carbono, las soluciones de corte por fibra son más compactas y tienen un menor impacto ambiental, por lo que requieren menos refrigeración y el consumo de energía se reduce significativamente.
La combinación de un menor mantenimiento y una mayor eficiencia energética permite que el corte por láser de fibra emita menos dióxido de carbono y sea más respetuoso con el medio ambiente que los sistemas de corte por láser de dióxido de carbono.
Los láseres de fibra se utilizan en una amplia gama de aplicaciones, como las comunicaciones por fibra óptica láser, la construcción naval industrial, la fabricación de automóviles, el procesamiento de chapa metálica, el grabado láser, los dispositivos médicos y muchas más. Gracias al continuo desarrollo de la tecnología, su campo de aplicación sigue expandiéndose.
Cómo funciona una máquina de corte por láser de fibra: principio de emisión de luz del láser de fibra.