Mecanisat en làser

L'us de la tecnologia làser en el mecanisat de materials ha segut estudiat durant l'última década i es presenta, a dia de hui, com una tecnologia àmpliament insertada en el món industrial.

El mecanisat en làser és un procés especial o procés no convencional de mecanisat d'índole tèrmica, que no genera borumballa, en el que l'eliminació del material es provoca per la fusió i vaporisació del mateix en concentrar en zones localisades elevades temperatures.

'LASER' són les sigles de l'anglés 'Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation', lo que en castellà significa Amplificament de llum per mig d'emissió estimulada de radiació. El mecanisat en làser, comparat en els processos convencionals d'arrancada de borumballa, presenta una millor precisió i acabament superficial (rugosidad), sempre i quan no ho comparem en els processos de superacabado.

Atres aspectes importants són que es poden obtindre determinades formes complexes no obtenibles per processos convencionals, i que es poden mecanisar materials molt durs.

Característiques del procés

La tecnologia del mecanisat en làser es basa en la generació d'un fes làser d'elevada potència que és dirigit fins a a la peça a mecanisar per mig d'un sistema d'espills de reflexió d'alta precisió i una lent d'enfocament convergent. En la zona d'incidència del raig es conseguix una elevada densitat d'energia tèrmica concentrada que produïx la volatilisació del material.

La taxa d'eliminació del material no és massiva, i es produïx una zona afectada per la calor que pot alterar l'estructura cristalina, perjudicant aixina les propietats resistents del material. Una de les ventages que aporta este procés és la de poder mecanisar microorificios en relacions de profunditat-diàmetro de 20:1 a 10:1, sent el diàmetro mínim alcanzable d'uns 0,1 milímetros.

Una atra característica d'esta tecnologia és que en ser una font d'energia la que incidix sobre el material a mecanisar, no es produïxen desgasts, trencaments ni colisions de la ferramenta de tall.

És fonamental per a la mecanisació per làser l'absorció de la radiació del làser en el material de base o en una capa de recobriment. L'absorció depén de la llongitut d'ona, del tipo de làser i del material.

L'importància del software de control en esta tecnologia és bàsic, ya que es pot controlar des dels paràmetros del fes de llum com a velocitat i freqüència, fins als moviments del mateix cabezal o peça (segons que desplacem), per mig del control numèric (CNC).

Procés de mecanisat

Procés de mecanisat en làser.

El làser reforça la llum per mig d'absorció i irradiació d'energia. Es dirigix energia a una barra de cristal (cos del làser) o a una mescla de gas especial (gas del làser). Esta energia es produïx a través de la llum ( llànties de rajos o diodo làser), o per mig d'una descàrrega elèctrica.

D'esta forma, la barra de cristal o el gas, anteriorment activat pel làser, són dirigits entre dos espills, produint un ressonador de llum. Este fenomen proporciona al fes làser una direcció determinada. Una proporció de la llum del làser passa per un espill parcialment traslúcido i es queda a disposició de la mecanisació del material. El fes làser erosiona el material en vàries capes, obtenint d'esta manera, la geometria i profunditat requerides.

L'alta densitat d'energia i l'alta temperatura del raig en el punt d'enfocament o punt focal, permeten que es produïxca l'eliminació, fent que el material es fusione i es vaporice, sent casi sempre necessària la protecció de la zona de mecanisat en un gas inerte d'aporte.

Vore també

• Mecanisat de materials composts

• Soldadura per raig làser

• Cort en làser

• Ablació làser

• Mecanisat

• Làser