La aplicación de la tecnología de corte por láser de fibra en la industria es reciente. Muchas empresas han reconocido sus ventajas. Gracias a la mejora continua 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 fuente láser más utilizada.
Las técnicas de corte por plasma, llama y láser son comunes en varios métodos de corte por energía térmica, y el corte por láser ofrece la mejor eficiencia de corte, especialmente para cortes finos y orificios con relaciones diámetro-espesor inferiores a 1:1. Por lo tanto, la tecnología de corte por láser también es el método preferido para cortes finos rigurosos.
El corte por láser de fibra ha recibido mucha atención en la industria porque proporciona tanto la velocidad de corte como la calidad alcanzables 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 del haz, el menor consumo de energía y los costes de mantenimiento más bajos.
La ventaja más importante y significativa de la tecnología de corte por fibra reside en su eficiencia energética. Con módulos digitales completos de estado sólido para láser de fibra y un diseño único, los sistemas de corte por láser de fibra presentan una eficiencia de conversión electroóptica superior a la del corte por láser de dióxido de carbono. Por cada unidad de potencia de un sistema de corte con dióxido de carbono, la utilización general real es de aproximadamente el 8% al 10%. En los sistemas de corte por láser de fibra, los usuarios pueden esperar una mayor eficiencia energética, 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 con dióxido de carbono, lo que se traduce en un aumento de la eficiencia energética superior al 86%.
Los láseres de fibra poseen longitudes de onda cortas que aumentan la absorción del haz por el material a cortar y permiten cortar materiales como latón y cobre, así como materiales no conductores. Un haz más concentrado produce un enfoque más pequeño y una mayor profundidad de enfoque, lo que permite a los láseres de fibra cortar rápidamente materiales más delgados y de espesor medio con mayor eficiencia. 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 coste operativo del corte por fibra es inferior al de un sistema de corte por láser de dióxido de carbono convencional, esto se traduce en un aumento de la producción y una disminución del coste comercial.
También existen problemas de mantenimiento. Los sistemas láser de dióxido de carbono requieren mantenimiento regular; los espejos requieren mantenimiento y calibración, y los resonadores también. Por otro lado, las soluciones de corte por láser de fibra prácticamente no requieren mantenimiento. Los sistemas de corte por láser de dióxido de carbono utilizan dióxido de carbono como gas láser. Debido a la pureza del dióxido de carbono, la cavidad se contamina y necesita limpieza regular. Para un sistema de CO2 de varios kilovatios, esto cuesta al menos 20.000 dólares al año. Además, muchos cortes con dióxido de carbono requieren turbinas axiales de alta velocidad para suministrar el gas láser, mientras que las turbinas requieren mantenimiento y reacondicionamiento. Finalmente, en comparación con los sistemas de corte con 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 menor mantenimiento y mayor eficiencia energética permite que el corte por láser de fibra emita menos dióxido de carbono y sea más ecológico 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, la construcción naval industrial, la fabricación de automóviles, el procesamiento de chapa metálica, el grabado láser, los dispositivos médicos y más. Gracias al continuo desarrollo tecnológico, su campo de aplicación sigue en expansión.
Cómo funciona una máquina de corte por láser de fibra: principio de emisión de luz del láser de fibra