Estamos rodeados de cosas hechas en una máquina láser. Puede que incluso no lo sepas, pero ese panel de pared decorativo en tu bar favorito, la funda del teléfono grabada, la decoración de la torta en la fiesta de cumpleaños de la abuela, los juguetes educativos del sobrino, el letrero de la panadería en la esquina afuera de tu casa, todos fueron hechos en una máquina láser CNC.
Pero, ¿alguna vez te has preguntado cómo funcionan estas máquinas-herramienta? Hoy vamos a discutir de dónde proviene la emisión láser y cómo una máquina láser se mueve tan rápido y con tanta precisión que ya se ha apoderado del mundo.
En este artículo nos limitaremos únicamente a los láseres de dióxido de carbono (CO2) y no hablaremos de las máquinas láser ultravioleta y de fibra óptica, ya que pertenecen a un tipo diferente de equipo.
¿Qué producir en una máquina láser de CO2?
Las máquinas láser CNC CO2 procesan materiales orgánicos. Dicho equipo realiza dos tipos de mecanizado: corte y grabado.
Una máquina láser corta y graba:
- madera, madera contrachapada, MDF y otros materiales a base de madera;
- polímeros y plásticos, como PET, acrílico, espuma o foam de polipropileno;
- goma,
- paronita,
- cartón y papel
- tela, piel, cuero y piel sintética.
Grabados:
- piedra,
- cerámica,
- vidrio y espejo.
Si combina estos materiales de manera eficiente y tiene habilidades en diseño industrial o solicita diseños de productos a diseñadores profesionales, puede producir cosas increíbles que tendrán éxito en el mercado y generarán ganancias para el propietario de la máquina.
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Estos productos suelen tener una gran demanda en el negocio de los restaurantes, la publicidad y el diseño de interiores y exteriores. La máquina láser se utiliza para producir artículos para niños, juguetes, pizarras, etiquetas, letreros, letreros direccionales y artículos de tela, para grabar en artículos de cuero, para hacer cajas de joyería personalizadas y mucho más.
Hoy en día, el mercado de corte y grabado láser CNC está creciendo constantemente.
La gama de productos posibles solo está limitada por la imaginación.
Las máquinas varían en tamaño desde modelos de gran formato con un área de trabajo de 2 por 3 metros hasta láseres CNC de escritorio con un área de trabajo de 50 por 30 cm. Por lo tanto, es posible iniciar tanto una gran producción en masa como un pequeño negocio en el hogar.
Máquina de corte por láser para el hogar 
Entonces, ¿cómo funciona una máquina láser? ¿De dónde proviene la emisión del láser?
¿Cómo se crea el láser en una máquina de CO2?
Un rayo láser es una emisión estimulada coherente monocromática de enfoque estrecho iniciada en un medio de dióxido de carbono activo por un factor de energía externo.
O simplemente poner. Una máquina láser de CO2 está equipada con un tubo láser. Es un frasco de vidrio lleno de una mezcla de gases: dióxido de carbono, nitrógeno y helio. La máquina alimenta energía eléctrica al emisor, que se convierte en la emisión láser debido a la mezcla de gases, principalmente carbono. Esta es la razón por la que estas máquinas herramienta se denominan máquinas de CO2.
Una máquina láser convierte la energía eléctrica en emisión láser gracias a un frasco de vidrio sellado con un medio de dióxido de carbono en el interior, llamado tubo láser o emisor.
A diferencia de la luz del sol o la luz de una lámpara, el láser no se dispersa. Esto se debe a que los fotones que se emiten cuando se excita una molécula de carbono tienen la misma longitud de onda y viajan paralelos entre sí.
El rayo láser sale del tubo y es reflejado por un sistema de espejos móviles que se instalan en una máquina. El primer espejo es estacionario y está montado junto al emisor, mientras que los otros dos están montados en partes móviles de la máquina para que puedan viajar a cualquier posición predeterminada.
Pero, ¿cómo sabe la máquina hacia dónde moverse?
¿Cómo sabe la máquina hacia dónde moverse?
CNC significa control numérico por computadora. Es un principio de programación que permite que las partes móviles de una máquina viajen a lo largo de la ruta establecida e inicien un rayo láser con la potencia requerida en el momento requerido.
El controlador, una placa especial dentro de la máquina, decide dónde moverse y cuándo encender el láser. Hay una pantalla con botones para ajuste y control en el casco de la máquina.
El área de trabajo de la máquina es similar a un gran tablero de ajedrez con muchas coordenadas cuadradas. Cuando carga un diseño en la máquina y comienza la operación, el controlador comienza a jugar al ajedrez consigo mismo, determinando desde qué casilla moverse y cuándo encender el láser para realizar el programa preestablecido.
Los controladores modernos de tipo RuiDa son capaces de realizar cortes y grabados en una sola tarea. Mientras que los controladores de tipo M2 requieren una tarea separada para cada tipo de operación.
Para arrancar los motores, el controlador envía una señal a través de un controlador, un dispositivo que le dice a los motores en qué eje, dónde y cuánto mover el pórtico o el cabezal de trabajo de la máquina.
Si la máquina mueve el cabezal del láser lentamente y establece una alta potencia de emisión durante el funcionamiento, obtenemos un impacto tan intenso en el material que el láser lo atraviesa.
El grabado, por otro lado, requiere alta velocidad de desplazamiento y baja potencia. La máquina se mueve rápidamente hacia la izquierda y hacia la derecha, desplazándose paso a paso 1 mm, como si estuviera realizando una inundación por quema.
El cabezal del láser viaja a una velocidad de hasta 400 mm/s, y el controlador logra encender y apagar el láser en una fracción de segundo para producir una imagen de alta calidad.
Con el láser, se crean formas e imágenes muy detalladas debido a una alta resolución y una precisión de posicionamiento de 0,01 mm.
Los diseños se preparan en programas de edición de vectores, luego se exportan a RD Works y allí se convierten a un código legible por máquina. En RD Works, se establecen los parámetros de corte y grabado y otras configuraciones, y la máquina hace el resto.
Las ventajas del procesamiento láser
El corte y grabado por láser es popular y tiene una gran demanda debido a una serie de ventajas:
- Velocidad de procesamiento. El grabado se realiza a una velocidad de hasta 400 mm/s, y el corte a una velocidad de 1-150 mm/s dependiendo del material y su espesor.
- Una lista de materiales: madera, madera contrachapada, MDF, aglomerado, acrílico, PET, espuma y otros plásticos y polímeros, caucho, paronita, piedra y cerámica, espejo y vidrio, cartón, papel, diferentes tipos de tela, piel y cuero. .
- No hay herramientas periféricas ni consumibles adicionales, sino un emisor láser. Si se usa correctamente, un tubo láser durará hasta 3 años, según la potencia y el fabricante.
- Alta calidad de un producto final. El corte por láser produce un borde perfectamente uniforme y suave, y al grabar, puede ajustar los parámetros para lograr el contraste de imagen deseado.
- El pequeño diámetro de un rayo láser le permite colocar los elementos espalda con espalda en una hoja de material de ahorro de material.
- La producción se caracteriza por bajos niveles de ruido y polvo.
¿Qué máquina herramienta comprar?
Las máquinas láser se dividen convencionalmente en dos tipos: grabadoras y cortadoras.
Cualquier máquina láser puede cortar y grabar, pero los grabadores láser difieren en los siguientes parámetros:
- tamaño del área de trabajo de 200*300 mm a 600*400 mm;
- la mayoría de las veces, estos son modelos de mesa;
- potencia del tubo láser de 20 W a 60 W.
Características de la cortadora láser:
- tamaño del área de trabajo de 900*600 mm a 2000*3000 mm;
- modelo tipo stand, que ocupa más espacio en un taller de trabajo;
- Potencia del tubo láser de 90 W a 180 W.
Por lo tanto, antes de comprar una máquina, es mejor determinar las tareas que planea realizar y los productos que desea producir en la máquina comprada.
¿Cómo seleccionar una máquina de corte por láser? Una guía completa. 
Si desea cubrir la más amplia gama de tareas, elija una máquina de formato medio con un área de trabajo de 900*600 mm o 1200*900 mm, por ejemplo, la Wattsan 6090 o la Wattsan 1290 , respectivamente.
16 características de una buena máquina láser CNC:
Cama
Cuando está en funcionamiento, especialmente durante el grabado, la máquina soporta fuertes cargas de inercia por el movimiento de un cabezal láser. Esto crea vibraciones que afectan negativamente la calidad del mecanizado. Un marco sólido y duradero elimina las vibraciones. Idealmente, debería haber un marco reforzado dentro de la carcasa, como en las máquinas Wattsan.
Grosor del cuerpo
El grosor del cuerpo debe ser de al menos 2 mm, ya que esto también afecta la rigidez de la estructura de la máquina, especialmente para modelos de gran formato con un área de trabajo grande. El cuerpo de la máquina láser Wattsan es de 2,9 mm.
Portal
El grosor y la confiabilidad del portal afectan la preservación de las características de precisión durante el funcionamiento a largo plazo de la máquina a altas velocidades. Las máquinas Wattsan están equipadas con un pórtico de aluminio reforzado de hasta 9 mm de espesor en las esquinas.
Ubicación de los motores
Si el motor del eje Y está situado en la esquina derecha o izquierda del cuerpo, esto provoca una distorsión de la geometría durante el funcionamiento. La única ubicación correcta del motor es en el medio del eje del eje Y.
Cajas de cambios
Las cajas de cambios dividen el paso del motor, es decir, aumentan la resolución y también quitan la carga de los motores. La relación de las cajas de cambios en las máquinas Wattsan es ⅙.
Cinturones
Las correas son un punto débil de las máquinas; si no están reforzados, se rompen con bastante frecuencia. Las máquinas Wattsan vienen con correas reforzadas con paso de dientes 3M.
Sensores finales
Los sensores finales inductivos son más confiables que los mecánicos porque no son propensos a la exposición mecánica y, por lo tanto, sirven por más tiempo. Además, los sensores inductivos no se ven afectados por la suciedad, el jabón y las resinas, a diferencia de los mecánicos.
mangueras de soplado
Esta es otra debilidad de las máquinas de baja calidad. Si aplica más de una atm, la manguera de soplado se romperá donde está unida al cabezal del láser. Para obtener un corte limpio, necesita 2 atm. Las mangueras de soplado de poliuretano de las máquinas Wattsan pueden soportar hasta 8 atm.
Óptica y sistema de espejos
Preste atención al cabezal de trabajo, especialmente a la montura de la lente y al montaje del cabezal en el pórtico. El fácil acceso para la limpieza de lentes ayuda durante el mantenimiento. Los tornillos del espejo para la alineación de la ruta óptica deben ser convenientes. Los montajes de los espejos deben moverse en todos los ejes para el ajuste.
Diámetro de la boquilla
Este parámetro afecta la calidad del soplado y por lo tanto la calidad del procesamiento. Los grabadores láser, como el Wattsan 0503 , están equipados con una boquilla de expansión para un soplado menos intenso durante el grabado a fin de evitar que los productos de la combustión queden atrapados en la superficie del material por el flujo de aire. Mientras que en las cortadoras láser, como la Wattsan 6090 , se instala una boquilla reducida que concentra el flujo de aire, lo que mejora la calidad del corte.
Bandeja para recogida de basura
Una buena máquina está equipada con una bandeja para la recolección de basura dentro de la carcasa. Esto afecta la facilidad de operación y también refuerza la estructura del cuerpo, protege el mecanismo de elevación de la mesa y mejora la extracción de humo.
Mecanismo de elevación de la mesa
Un mecanismo de elevación de cadena es mejor que uno de correa porque no se romperá durante la operación.
La seguridad
Los componentes electrónicos de la máquina ubicados cerca de los sistemas de suministro de agua de la máquina son un peligro. Es más seguro ubicar estos elementos en lados opuestos del cuerpo de la máquina.
Montaje de tubo láser
El montaje del tubo láser con tornillos de ajuste le permite configurar su posición sin quitar el emisor.
Mesa de cuchillas y panal
Las cuchillas anodizadas evitan que el rayo láser se dispare en la parte posterior del material. Mientras que una mesa de nido de abeja de hierro utiliza imanes de neodimio para sostener materiales delgados como telas y pieles.
Corte y grabado láser de telas y textiles 
Potenciómetro
El potenciómetro (amperímetro) en el cuerpo de la máquina permite seleccionar manualmente la potencia de emisión mediante un regulador. Esto permite un ajuste manual más fino, brinda más posibilidades de grabado y le permite establecer valores más bajos que los que se pueden establecer mediante programación.
Para obtener más información sobre este tema, escriba sus preguntas en los comentarios o comuníquese con su gerente de Virmer.
