CAPÍTULO 8: APLICACIONES INDUSTRIALES DE LOS LÁSERES
La soldadura láser posee una alta flexibilidad en términos de integración
en procesos productivos y de posibles configuraciones geométricas. Las aplicaciones de la soldadura láser son diversas: extintores, tuberías gruesas, láminas
metálicas de lavadoras, construcción de barcos, baterías de litio y especialmente, la soldadura láser es un proceso crucial en las líneas de ensamblaje de
piezas de chasis de automóviles.
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8.2.3. Perforado y taladrado por láser
Los sistemas empleados en el perforado y taladrado por láser son similares
a los ya presentados en apartado 8.2, pero normalmente se usan fuentes láser
pulsadas, concentrando gran cantidad de energía en un tiempo muy corto,
produciendo así la evaporación del material. También la longitud de onda es
un parámetro importante que determina el tamaño de los agujeros. La calidad
espacial del haz es crucial para obtener perforaciones con geometrías correctas en sección y profundidad. La profundidad de la perforación depende de la
energía de los pulsos y de su número y, por supuesto, del tipo y propiedades del
material.
La principal limitación de la perforación por láser es la profundidad de penetración. Ésta podría aumentarse con más pulsos o con pulsos de mayor energía, pero dicha estrategia puede repercutir en su calidad debido a la absorción
de energía en zonas adyacentes. En este caso, la solución consiste en utilizar láseres de longitudes de onda muy cortas o bien pulsos ultracortos, para evitar el
transporte de calor.
Las ventajas del perforado con láser son análogas a las del corte y soldadura, con alguna característica singular:
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– El operador tiene un control automático sobre el tamaño de los taladros
y su cantidad.
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– Controlando el perfil espacial del haz pueden obtenerse orificios de distintas geometrías.
– Los sistemas industriales incluyen separación de líneas de procesado, de
modo que varias hileras de orificios pueden producirse simultáneamente,
reduciendo los tiempos de procesado.
En cuanto a los resultados obtenidos, el perforado láser se caracteriza por
la precisión y calidades alcanzadas, en especial, la ausencia de rebabas,
siendo innecesario el post-procesado o tratamiento de acabado.
Además de las limitaciones impuestas por la profundidad de penetración,
hay otras dificultades asociadas al tamaño y geometría de la sección de los taladros. Para obtener diámetros de agujero mayores que el tamaño del foco
pueden emplearse estrategias de trepanado, consistentes en desplazar el haz
del eje del sistema de focalización mediante un sistema optomecánico, como
por ejemplo un sistema de cuñas ópticas (Fig. 8.4). Los taladros realizados con
láser tienden a adoptar una forma de cono invertido con el vértice en la parte
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