CAPÍTULO 8: APLICACIONES INDUSTRIALES DE LOS LÁSERES
El temple superficial es un tratamiento térmico en el que se modifica la
microestructura del material de las superficies con el fin de obtener una mejora
en las propiedades mecánicas, como la dureza y resistencia a la fatiga, con
respecto al material base. En esta aplicación, un haz láser no focalizado realiza
un barrido sobre una superficie de un material a templar para elevar localmente
su temperatura por encima de la temperatura de transformación de fase. Se
emplea en un buen número de aceros y fundiciones, y tiene especial interés en
componentes como pistones, cojinetes o asientos de válvulas. La profundidad
y anchura del área templada pueden controlarse a través de los parámetros
de proceso, entre los que se encuentran principalmente la distribución de intensidad del haz y la velocidad del barrido.
El proceso de recubrimiento superficial tiene como objeto fundir el material de aporte sobre la superficie de un sustrato, de manera que forme una capa
sobre éste con una buena unión metalúrgica y la consiguiente mejora de las
propiedades mecánicas y de resistencia frente al desgaste y corrosión. Esta técnica se ha empleado exitosamente en el recubrimiento de válvulas de motores
de explosión, de herramientas para forja, de paletas de turbina, etc.
Otro de los tratamientos superficiales consiste en incrementar la rugosidad.
La adhesión de pegamentos a superficies de acero galvanizado mejora notablemente si previamente se ha realizado este texturizado superficial con láser.
Esta técnica se aplica, por ejemplo, en la industria del automóvil.
Desde el punto de vista de la investigación y puesta en marcha de nuevas
aplicaciones de tratamiento superficial, y a modo de ejemplo, se trabaja en la
utilización del láser para producir recubrimientos biocompatibles con unas propiedades físico-químicas y mecánicas mejoradas con respecto a los comerciales, de tal forma que puedan permitir una oseointegración de implantes
ortopédicos o dentales mucho más rápida que con los dispositivos actuales.
Como ejemplo de tratamiento superficial en el que se emplea un haz láser
focalizado está el endurecimiento láser por ondas de choque, conocido como
laser shock peening, cuyo objetivo es eliminar las tensiones residuales de la superficie del material.
Por último, el láser juega un papel fundamental en los nuevos procesos de
fabricación de los paneles solares, tanto mejorando las propiedades de absorción en las células de silicio amorfo, como en los procesos de fabricación y
unión de circuitos en los paneles de película delgada. En esta última aplicación,
ya se han implementado en la producción industrial líneas de procesado láser
con pulsos cortos en el rango de nanosegundos y picosegundos.
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8.5.
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Procesado láser en régimen de pulsos
ultracortos
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En los últimos años se ha realizado una intensa labor investigadora sobre
las potenciales aplicaciones de una nueva generación de láseres: los láseres
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