Mecanizado 3D de plásticos con láser

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En Fakuma 2015, Jenoptik Laser GmbH -ubicada en Jena, Alemania- mostró su máquina láser para corte y soldadura de plásticos.

Con su amplia gama de productos, esta compañía ofrece soluciones en mecanizado de polímeros en términos de corte, soldadura y perforación. Además, Jenoptik presentó el brazo robótico Jenoptik-Votan BIM como parte esencial de la máquina láser para cortes 3D de precisión. El segundo lanzamiento destacado fue la máquina Jenoptik-Votan W para soldadura de plástico rápida y sin contacto.

Corte de precisión 3D de plástico

El corte de plástico por medio de láser permite un mecanizado de alta eficiencia para componentes con geometrías complejas. El método sin contacto trata con cuidado el material y reduce costos, que se traducen en tiempos de ajuste más cortos y menor desgaste de la herramienta. Además, el corte con láser para plástico garantiza también calidad en los bordes que en algunos casos presentan rebaba.

El típico problema de formación de marcas lo soluciona Jenoptik a través de sistemas de purificación de aire instalados en su planta de producción. El concepto del sistema Votan-BIM-Serie se basa en un haz de luz dentro de sus robots, lo que permite el uso de un láser de CO2 con rendimientos de hasta 5kW, guardando la misma distancia en el haz del láser y evitando invertirlo, situación que si sucediera podría impactar sobre la calidad del producto.

Con este enfoque global, la compañía ofrece una herramienta de corte óptimo 3D para partes plásticas en aplicaciones como puertas internas y parachoques vehiculares. Por su amplia versatilidad, el Votan BIM es una herramienta idónea para variantes en trabajos que tienen que ver con procesos seguidos de mecanizado convencional, realizándolo mediante un ajuste de control sin tener desgaste en la herramienta.

Soldadura eficaz y rápida

Para seguir ampliando las posibles aplicaciones de este equipo, Jenoptik desarrolló una soldadura láser de diodo. Este tipo de láser es usado, desde hace años, con un módulo de interferencia para láseres de disco y son utilizados para este aplicaciones con haz directo. Algunas de sus características son:

  • Alta eficiencia, gracias a pérdidas nulas en la generación de película.
  • Potencia de salida de hasta 120W para cada módulo individual.
  • Alta eficacia y vida útil de hasta 20.000 horas de trabajo y longitudes de onda entre 808 y 980 nm.
  • Escala flexible.
  • Diseño compacto y robusto.

A diferencia de la soldadura con fuente de haz de punto, el láser de diodo trabaja como una especie de cortina de luz, lo que significa que cuenta con una trayectoria del haz con áreas focales de hasta 200 mm. Tras la radiación láser absorbida por el plástico, la energía lumínica del láser, que impacta directo en la resina, se convierte en energía térmica. Esta propiedad del haz libre abre la posibilidad de producir a una distancia de trabajo variable sin necesidad de utilizar un sistema óptico o de alta precisión para soldar.

Otra ventaja importante de este método para soldadura de plásticos es el fácil escalamiento, que permite lograr una alta productividad logrando costos de operación relativamente bajos.

Jenoptik aplica procesos de soldadura para partes plásticas de gran tamaño como paneles de instrumentos o piezas de la puerta de un vehículo, donde se unen varias haces de láser de diodo en una misma línea para lograr el terminado deseado. De acuerdo a lo anterior, es posible soldar este tipo de piezas de manera muy eficaz con una sola pasada.

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