El corte por láser es un proceso de mecanizado térmico que utiliza un haz de luz altamente concentrado para fundir, quemar o vaporizar el material con una precisión excepcional. En la industria del metal, es ampliamente empleado para cortar con láser chapas de distintos materiales, gracias a su capacidad para realizar cortes limpios y detallados sin contacto mecánico.
Tecnologías de corte por láser
En el sector industrial, se emplean principalmente dos tipos de láseres:
- Láser de CO2: Utiliza un gas en una cavidad resonante para generar el haz de luz. Es adecuado para cortar materiales no metálicos y algunos metales con grosores moderados.
- Láser de fibra óptica: las máquinas de corte por láser de fibra emplean fibra dopada con elementos como el iterbio para amplificar la luz. Su eficiencia y capacidad para cortar metales reflectantes (como aluminio y cobre) lo hacen ideal para la industria metalmecánica.
El proceso es controlado por CNC (control numérico computarizado), permitiendo una automatización completa del corte, con alta repetitividad y mínimas tolerancias de error.
Ventajas del corte con láser
El corte por láser ofrece numerosas ventajas técnicas frente a métodos convencionales como la cizalla hidráulica para chapa, el plasma o el oxicorte:
1. Alta precisión y calidad de corte
- El diámetro reducido del haz láser permite realizar cortes detallados con tolerancias muy finas.
- Los bordes cortados son uniformes y con un acabado liso, reduciendo la necesidad de procesos de desbarbado.
- Geometrías complejas, agujeros de pequeño diámetro y contornos de alta definición pueden fabricarse con facilidad.
2. Versatilidad en el corte
- Capacidad para cortar curvas, círculos y diseños irregulares sin restricciones geométricas.
- Optimización del material mediante «anidado» (nesting), maximizando el aprovechamiento de la chapa.
3. Corte sin contacto físico
- Evita deformaciones mecánicas y arañazos en la pieza.
- Permite cortar chapas delgadas sin riesgo de doblado.
- Minimiza la contaminación del material, un factor clave en aceros inoxidables y aleaciones especiales.
4. Repetitividad y automatización
- Una vez programado el diseño, la máquina puede repetir cortes idénticos con precisión micrométrica.
- Cambios rápidos entre diferentes trabajos sin necesidad de ajustes mecánicos complejos.
Desventajas y limitaciones del corte láser
A pesar de sus numerosas ventajas, el corte láser también presenta ciertas limitaciones que deben considerarse según la aplicación industrial:
1. Coste de inversión y operación
- Los equipos de corte con láser de fibra óptica o CO2 son significativamente más costosos que alternativas como la cizalla o el plasma.
- Mantenimiento periódico de componentes como resonadores, lentes y sistemas de extracción de humos.
- Alto consumo eléctrico, especialmente en láseres de gran potencia.
2. Limitaciones en espesores elevados
- Aunque el láser puede cortar chapas gruesas, su eficiencia disminuye en espesores superiores a 15-20 mm.
- En espesores mayores a 40-50 mm, otros procesos como plasma de alta definición o chorro de agua pueden ser más adecuados.
3. Materiales reflectantes
- Los láseres tradicionales (especialmente de CO2) tienen dificultades con metales reflectantes como el cobre o el latón, debido a la reflexión del haz.
- Los láseres de fibra óptica han mejorado este aspecto, pero cortar espesores elevados de estos materiales sigue siendo desafiante.
4. Velocidad en cortes simples
- En cortes rectos sencillos sobre chapas delgadas, una cizalla mecánica puede ser más rápida y económica.
- En espesores superiores a 16 mm, el plasma puede ofrecer mayores velocidades de corte en trayectorias rectilíneas.
5. Zona afectada por el calor (ZAC)
- Aunque menor que en el plasma o el oxicorte, el láser genera una zona afectada por el calor que puede alterar las propiedades metalúrgicas del borde de corte.
- En aceros templados, puede provocar reblandecimiento en la zona cortada.
- En inoxidables, puede generar decoloraciones superficiales que requieren procesos de decapado.
Consideraciones finales
El corte con láser de fibra óptica se ha consolidado como una de las tecnologías más avanzadas en la fabricación de piezas metálicas, gracias a su precisión y versatilidad. Sin embargo, su elección debe basarse en un análisis del costo-beneficio según la aplicación específica:
- Ideal para: Piezas con diseños complejos, alta calidad de borde y necesidades de producción automatizada.
- Menos adecuado para: Cortes rectos masivos o materiales de gran espesor donde otros procesos pueden ser más eficientes.
En la industria moderna, el corte láser suele integrarse con otras tecnologías como el plasma y la cizalla para optimizar los procesos productivos, aprovechando las fortalezas de cada método. Comprender las ventajas y limitaciones del láser permite tomar decisiones estratégicas para maximizar la eficiencia y la calidad en el mecanizado de chapas metálicas.
