Mecanizado Por Haz de Láser y Haz de Electrones

MECANIZADO MECANIZAD O POR HAZ DE LÁSER

En el procesado térmico el haz se utiliza para eliminar material en el punto deseado mediante la fusión y vaporización o para producir un cambio en las propiedades del material en función de la temperatura alcanzada. La energía cinética del haz convertida en calor cuando choca contra la superficie de la mater ma teria ia sól sólid ida a se uti utiliz liza a tan tanto to pa para ra eli elimin minaci ación ón del ma mater terial ial com como o par para a ind induci ucir  r  térmicamente cambios químicos o estructurales. La perforación por haz de electrones se basa fundamentalmente en el efecto térmico que provoca un haz de electrones de alta energía al incidir sobre el material. Características Característ icas del proceso

La característica principal del proceso es la alta densidad de energía de la fuente de calor. • • • • • •

Genera rayos x oldadura casi uniforme y limpia. !antidad reducida de calor transmitida a la pieza. oldaduras profundas y cordones estrechos. El coste de los equipos es elevado. Las velocidades de soldadura son muy elevadas.

"roceso# El proceso de haz de electrones se efect$a en una c%mara de vacío. Encima de dicha c%mara se encuentra una pistola de electrones. Las piezas a soldar se colocan en un manipulador motorizado dentro de la c%mara de vacío produciendo así soldaduras axiales o lineales. La pistola de haz de electrones consta de un c%todo y un %nodo entre los que se genera una diferencia de potencial y se introduce al paso de corriente. &eba'o del %nodo( hay una lente magnética para definir el haz de electrones hacia la zona de soldadura.

)enta'as • • • • • • •

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Las propiedades del material son de gran calidad. El ambiente al vacío permite eliminar impurezas "ermite la fusión y combinaciones de metales distintos. Los costos de energía y mantenimiento son rentables. *apidez para la fabricación de las piezas El desplazamiento del haz de electrones se consigue sin partes móviles. La tecnología del haz de electrones no tiene problemas de reflexión en el material fundido. +tras venta'as son la de poder cortar placas hasta de ,- cm con buena reproducibilidad y m%s r%pido que con procesos de electroerosión. e traba'a con temperaturas que pueden llegar hasta los ,o!( y gracias a las altas velocidades de operación( el acabado superficial es muy bueno.

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 /eroespacial 0!omponentes de reactores( piezas de estructuras( piezas de transmisión( sensores.1 Generación de energía Espacio 02anques de titanio( sensores1 istemas de vacío 3édico  /utomotriz 0"iezas de transmisión( engrana'es( piezas de turbocompresores1 4ndustria eléctrica5electrónica 0"iezas fabricadas en material de cobre1 6uclear 0!arcasas de combustible( piezas estructurales( v%lvulas( instrumentos1

MECANIZADO POR HAZ DE ELECTRONES

La tecnología del mecanizado con l%ser se basa en la generación de un haz l%ser de elevada potencia que es dirigido hasta a la pieza a mecanizar mediante un sistema de espe'os de alta precisión. En la zona de incidencia del rayo se consigue una elevada densidad de energía térmica concentrada que produce la volatilización del material. El rayo l%ser erosiona el material en m$ltiples capas obteniendo( de este modo( la geometría y profundidad requerida. Características del proceso

El mecanizado con l%ser( comparado con los procesos convencionales de arranque de viruta( presenta una me'or precisión y acabado superficial 0rugosidad1( siempre y cuando no lo comparemos con los procesos de s$per acabado. +tra característica de esta tecnología es que al ser una fuente de energía la que incide sobre el material a mecanizar( no se producen desgastes( roturas ni colisiones de la herramienta de corte. +tros aspectos importantes son que se pueden obtener determinadas formas comple'as no obtenibles por procesos convencionales( y que se pueden mecanizar  materiales muy duros. "roceso# El l%ser refuerza la luz mediante absorción e irradiación de energía. e dirige energía a una barra de cristal o a una mezcla de gas del l%ser. Esta energía se produce a través de l%mparas de rayos( o mediante una descarga eléctrica. &e esta forma( la barra de cristal o el gas( anteriormente activado por el l%ser( son dirigidos entre dos espe'os( produciendo un resonador de luz. Este fenómeno proporciona al haz l%ser una dirección determinada. 7na proporción de la luz del l%ser  pasa por un espe'o parcialmente trasl$cido y luego por el lente convergente quedando asi a disposición de la mecanización del material.

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Este mecanizado es r%pido y productivo. Las cortaduras por l%ser son de aplicación flexible. Los traba'os grandes de corte se pueden realizar de forma f%cil y rentable( como producciones en masa. on adecuadas para el corte con l%ser tanto piezas muy peque8as como ob'etos de grandes dimensiones. El mecanizado por l%ser es muy seguro( el material no necesita ser fi'ado ni enderezado. Los usuarios no entran nunca en contacto con piezas móviles o abiertas de m%quinas. El corte por l%ser es especialmente sencillo( los principiantes en este proceso pueden conseguir un corte perfecto. Esta técnica es muy limpia( con ella se consiguen rebordes agudos sin deshilachamientos. En el mecanizado por l%ser no hay contacto entre herramienta y pieza( así se evita que se produzcan fallos( roturas y desgastes.

 /plicaciones El mecanizado por l%ser posibilita el mecanizado de figuras y piezas de peque8as dimensiones( permitiendo obtener esquinas vivas y agu'eros de peque8o di%metro( es decir( formas geométricas comple'as que no son posible o es muy caro obtener por  procesos convencionales. "ermite la creación de cavidades para aplicaciones tan diversas como moldes técnicos de precisión( técnica médica( electrónica( moldes de semiconductores( microtecnología( construcción de prototipos( moldes de microinyección( micropostizos para la matricería( grabados superficiales y profundos y sustituir operaciones de electroerosión en casos concretos. /lgunas aplicaciones típicas del taladrado l%ser son la perforación del papel del filtro de los cigarrillos( la perforación de ca8erías de goma para irrigación( la perforación de tetinas de biberón y de catéteres cardiovasculares.