La historia del láser de gas comenzó con el láser de helio-neón en 1960. Se utilizó en numerosas aplicaciones, pero no era suficiente. En 1964, la invención del láser de CO2 revolucionó el campo de la tecnología láser. En la actualidad, el láser de CO2 es uno de los dispositivos más potentes utilizados en una amplia gama de tareas de corte y grabado.
Este blog Explora el grabado láser de CO2, cómo funciona y sus ventajas e inconvenientes típicos.También destaca cómo los láseres de CO2 difieren de otros tipos de grabadores láser.
Parte 1. ¿Qué es una grabadora láser de CO2?
Una grabadora láser de CO2 utiliza un haz de láser de CO2 para grabar o cortar diversos materiales. El láser, de alta precisión, permite grabar con exactitud cualquier diseño, texto o fotografía en prácticamente cualquier material. Con este dispositivo, se puede crear una amplia gama de productos. La señalización personalizada, la joyería, los regalos personalizados y los artículos decorativos son ejemplos típicos.
Un grabador láser de CO2 es de alta precisión. Diversos expertos han confirmado que este dispositivo puede alcanzar tolerancias de hasta ±0,05 mm a ±0,1 mm.
Una máquina de grabado láser de CO2 puede tener diversas especificaciones. La potencia del láser puede variar desde unos pocos vatios hasta varios kilovatios. La potencia nominal depende normalmente del tipo y el grosor del material.
Parte 2. ¿Cómo funciona una grabadora láser de CO2?
Una máquina de grabado láser de CO2 utiliza láseres de gas CO2 para cortar o grabar materiales. El proceso comienza generando un láser de CO2 a partir de un tubo de mezcla de gases.
El tubo de mezcla de gases generalmente contiene CO₂, helio y nitrógeno. Al pasar la electricidad a través de este tubo, estos gases se excitan. Durante la excitación, cada molécula produce un haz láser. El haz láser de CO₂ es invisible al ojo humano. Su longitud de onda es de 10,6 micrómetros.
Una vez generados, los haces láser atraviesan una serie de espejos. Finalmente, se enfocan mediante una lente plano-convexa. En este caso, la lente plano-convexa concentra el haz láser en un punto preciso, conocido como foco.
El haz láser concentrado finalmente alcanza la superficie del material y comienza a grabar. Al impactar en la zona objetivo, provoca un rápido aumento de temperatura. Este calor suele quemar, fundir y vaporizar el material. De esta forma, el grabador láser de CO2 crea una pequeña ranura siguiendo la trayectoria del diseño.
Parte 3. Diferencias entre el láser de CO2 y otros láseres
Una grabadora láser de CO2 se diferencia de las grabadoras láser de fibra o diodo en varios aspectos. Cada punto es crucial a la hora de elegir el método adecuado para su proyecto.
1. Fuente láser
Una máquina de grabado láser de CO2 produce haces láser a partir de un tubo con una mezcla de gases que suele incluir CO2, N2 y helio. Dependiendo de la aplicación, otros gases como hidrógeno, xenón y vapor de agua también pueden estar presentes en esta mezcla.
Por otro lado, los láseres de fibra se obtienen mediante el dopaje con metales de tierras raras. El uso de cables de fibra óptica es la razón de su nombre. En cambio, los láseres de diodo se producen a partir de diodos semiconductores.
2. Compatibilidad de longitud de onda y materiales
Los láseres de CO2 tienen una longitud de onda de aproximadamente 10,6 micrómetros. Esta longitud de onda es ideal para cortar y grabar materiales no metálicos.
Por otro lado, los láseres de fibra tienen longitudes de onda que oscilan entre 0,78 micrómetros y 2,2 micrómetros. Esta longitud de onda más corta suele ser adecuada para cortar y grabar metales.
Por último, los láseres de diodo tienen longitudes de onda de 0,8 a 1 micrómetro. Suelen ser versátiles, pero se utilizan principalmente en madera, plásticos y otros materiales blandos.
El ojo humano suele detectar longitudes de onda comprendidas aproximadamente entre 380 nm y 700 nm, o entre 0,38 µm y 0,7 µm. Los tres tipos de láser son normalmente invisibles al ojo humano.
3.Láser Velocidad
Los láseres de fibra y de diodo tienen longitudes de onda más cortas. Por ello, ofrecen resultados de corte y grabado más rápidos. Sin embargo, los láseres de diodo suelen tener menos potencia.
En cambio, los láseres de CO2 tienen longitudes de onda mayores, lo que provoca que los materiales tarden en absorberlas. Por consiguiente, los procesos de corte y grabado también son lentos.
4. Mantenimiento
Una grabadora láser de CO2 tiene un tubo de mezcla de gases que requiere reemplazo frecuente. Normalmente, este tubo tiene una vida útil de hasta 12 000 horas. Además, las grabadoras láser de CO2 también necesitan mantenimiento para la alineación de los espejos y la limpieza de las lentes. Por lo tanto, la máquina de grabado láser de CO2 requiere un mantenimiento más frecuente.
Por otro lado, los láseres de fibra y de diodo no necesitan consumibles. Tampoco necesitan alineación de espejos. Por lo tanto, estas grabadoras láser necesitan menos mantenimiento.
5. Cost
El coste inicial de una máquina de grabado láser de CO2 es menor. Sin embargo, necesita consumibles y mantenimiento, lo que aumenta los costes operativos.
Los láseres de fibra suelen tener un precio de compra más elevado. No necesitan consumibles y requieren menos mantenimiento. Por lo tanto, el coste operativo de estas grabadoras láser también es menor.
Una máquina de grabado láser de diodo ofrece bajos costos iniciales y de operación. Sin embargo, generalmente cuenta con sistemas de menor potencia.
Parte 4. ¿Puede el láser de CO2 grabar metal?
Una grabadora láser de CO2 es una herramienta potente, pero presenta algunas limitaciones al trabajar con metales. Como es sabido, la longitud de onda de los láseres de CO2 es de 10,6 micrómetros, la cual los metales sin recubrimiento no pueden absorber, sino que la reflejan. Por lo tanto, los láseres de CO2 no son adecuados para cortar metales sin recubrimiento. Sin embargo, sí pueden grabar metales si estos cuentan con algún recubrimiento, como anodizado o pintura en polvo.
Parte 5. Ventajas &y desventajas del grabador láser de CO2
Ventajas del grabador láser de CO2
La longitud de onda del láser de CO2 suele ser mayor que la de los láseres de fibra, UV y de diodo. Esta característica única generalmente ofrece algunas ventajas. Algunas de las principales son las siguientes:
- Alta precisión y detalle: Las grabadoras láser de CO2 ofrecen grabados detallados y precisos. Permiten grabar diseños complejos, texto, logotipos e incluso imágenes, con tolerancias de hasta ±0,05 mm a ±0,1 mm.
- Velocidad de grabado rápida: En comparación con otros métodos de grabado, el grabado láser de CO2 es más rápido. Por ello, se puede lograr una alta productividad en el proyecto, lo que lo hace idóneo para la producción a gran escala.
- Versatilidad con materiales no metálicos: La grabadora láser de CO2 funciona con todos los materiales excepto metales sin recubrimiento. Permite grabar o marcar texto o diseños en madera, plástico, acrílico, cuero, vidrio y metales recubiertos.
- Menor costo inicial: En comparación con los láseres de fibra, los láseres de CO2 generalmente requieren una baja inversión inicial. Por ello, las grabadoras láser de CO2 son más accesibles para muchas empresas con presupuestos ajustados.
- Larga vida útil: El tubo mezclador del láser de gas suele tener una vida útil de hasta 12 000 horas. Si utiliza su dispositivo durante 8 horas diarias, podrá usarlo antes de la primera sustitución en 3 años.
Desventajas de la máquina de grabado láser de CO2
Si bien una máquina de grabado láser de CO2 ofrece muchas ventajas, también tiene algunas limitaciones.
- Capacidad limitada de grabado en metal: Las máquinas de grabado láser de CO2 producen láseres con longitudes de onda mayores. Estos láseres suelen reflejarse en la superficie del metal, por lo que la pieza metálica no puede absorberlos completamente. Por lo tanto, el láser de CO2 no es adecuado para cortar ni grabar metales.
- Mayor necesidad de mantenimiento: Una grabadora láser de CO2 generalmente requiere más mantenimiento que otras grabadoras láser. Los tubos láser, los espejos y las lentes normalmente necesitan limpieza regular, y el tubo de mezcla de gases puede necesitar reemplazo ocasionalmente.
- Alto costo operativo: Una grabadora láser de CO2 necesita un tubo mezclador de gases para producir haces láser. Es posible que deba reemplazar esta pieza ocasionalmente, lo cual aumenta el costo operativo.
- Más voluminoso y pesado: Las grabadoras láser de CO2 suelen poder trabajar con piezas y materiales de gran tamaño. Si bien esto puede resultar adecuado para ciertas aplicaciones, también aumenta el tamaño y el peso de la máquina.
Parte 6. ¿Qué buscar al comprar una grabadora láser de CO2?
Al comprar una grabadora láser de CO2, tenga en cuenta algunos factores para elegir la que mejor se adapte a su proyecto.
Selección de potencia del láser
Seleccione la potencia del láser según el uso previsto. Una potencia de entre 20 W y 60 W suele ser adecuada para trabajos de grabado estándar. En cambio, una potencia de 80 W o superior es ideal para trabajos de corte.
Tamaño del área de trabajo
Otro factor crucial es el área de trabajo. Puedes elegir un área de trabajo que se ajuste mejor al tamaño de tu proyecto. Un área de trabajo más grande permite trabajar con muchos elementos pequeños a la vez.
Compatibilidad de software
Comprueba la compatibilidad del software del sistema. ¿Admite varios formatos de archivo? ¿Es fácil de usar? Las grabadoras láser modernas son compatibles con programas populares como LightBurn o EZCAD.
Sistema de refrigeración
El siguiente aspecto a considerar es el sistema de refrigeración. Este influye significativamente en la vida útil de su máquina de grabado láser de CO2. Tiene dos opciones: un enfriador de agua o un enfriador de aire. Un enfriador de agua es más eficaz que un sistema de refrigeración por aire, especialmente para grabadores láser de CO2.
Soporte al cliente
El soporte al cliente suele ser fundamental para elegir una grabadora láser de CO2 adecuada. Intente averiguar la eficiencia del servicio de atención al cliente del fabricante. Si es principiante, es posible que necesite su ayuda con frecuencia.
Rendimiento de costes
Por último, compare el coste de la máquina con su rendimiento. Compruebe si el precio es razonable para las especificaciones ofrecidas.
Palabras finales
Esperamos que esta guía le haya proporcionado información valiosa y una comprensión integral de las grabadoras láser de CO2.
Una grabadora láser de CO2 es una solución versátil para numerosas aplicaciones. Es especialmente adecuada para materiales no metálicos y permite llevar a cabo una gran variedad de proyectos. Reconocida por su alta precisión, una grabadora láser de CO2 puede crear diseños con gran detalle y producir un producto de calidad superior.
Al seleccionar una grabadora láser de CO2, tenga en cuenta factores clave como la potencia del láser y el área de trabajo para asegurarse de que satisface sus necesidades específicas.
