El micromecanizado láser continúa su trayectoria de éxito

“El micromecanizado y el mecanizado fino representan más de la mitad del mercado global de los sistemas de mecanizado de material por láser”, comenta Arnold Mayer, CEO de Optech Consulting y analista del mercado láser. Por este motivo, la feria Lasys 2016 se centrará tanto en el macromecanizado como en el micromecanizado. Se trata de la más importante feria internacional dedicada especialmente a la transformación de materiales mediante láser, y del 31 de mayo al 2 de junio presentará por quinta vez -en el recinto ferial de Stuttgart (Alemania)- los últimos sistemas de mecanizado láser, componentes específicos de láser y subsistemas.“Durante los últimos cinco años, han sido sobre todo los sistemas láser de pulsos ultracortos los que nos han permitido acceder a nuevas aplicaciones de la técnica de producción en el mecanizado de precisión y el micromecanizado”, explica Siegfried Pause, director general de LLT Applikation, expositor en Lasys. Precisamente en el ámbito del micromecanizado es fundamental evitar los defectos térmicos en las áreas marginales de la zona de mecanizado para prevenir las deformaciones. Este es el motivo que lleva a algunos fabricantes de maquinaria a apostar siempre por el láser de pulsos ultracortos. Los pulsos ultracortos que actúan sobre el material generan procesos interactivos no lineales que conducen a una eliminación de material prácticamente sin calentamiento, lo que se denomina también ablación o mecanizado en frío. Las piezas más pequeñas y precisas pueden producirse sin rebabas ni desviaciones térmicas.
“El empleo de sistemas láser de pulsos ultracortos”, continúa Siegfried Pause, “nos ha permitido por primera vez estructurar capas finas con el láser, por ejemplo en elementos ópticos, de dimensiones muy pequeñas y sin dañar en absoluto el sustrato”. El beneficio es patente para muchos sectores, como las industrias de la automoción, la tecnología médica o la mecánica de precisión, las industrias óptica y electrónica, la tecnología ambiental, la metrología, así como las industrias joyera y de diseño.
Jan Wieduwilt, responsable del sector de micromecanizado en Trumpf, menciona otras ventajas: “Los sistemas de pulsos ultracortos ofrecen un mecanizado más cuidadoso, preciso y altamente productivo de prácticamente cualquier material. Perforan orificios muy finos en metales o placas de circuitos impresos, cortan dispositivos médicos para los vasos sanguíneos a partir de tubos de polímeros o resistentes cristales para las pantallas de los teléfonos inteligentes, estructuran superficies de células solares de capa fina, separan láminas de plástico muy finas y modelan frágiles piezas de cerámica, incluso diamantes”.
En la tecnología médica, los láseres cortan stents, y lo hacen sin rebabas y de dimensiones minúsculas, con unos diámetros inferiores a 0,5 mm y unos grosores de pared de 0,1 mm. “En este ámbito, la tecnología no permite aplicar el habitual proceso de corte húmedo”, comenta el director general de LLT. Y continúa: “El microcorte láser es el que ha permitido que la fabricación de stents sea por fin rentable en la tecnología médica. Los implantes son cada vez más pequeños y pueden colocarse en los vasos sanguíneos de la cabeza e incluso en el ojo”. El expositor LLT presentará en Lasys 2016 avanzados equipos láser relacionados con esta temática.

Numerosas posibilidades para incrementar la eficiencia
Los equipos láser también demuestran su rentabilidad en el micromecanizado mediante el desarrollo de nuevos elementos ópticos denominados “elementos ópticos difractivos” (DOE). Estos permiten, por ejemplo, realizar procesos de rayos múltiples en los que el rayo láser se divide en muchos rayos parciales. Siegfried Pause explica: “De esta forma se logra un incremento considerable de la eficiencia del proceso en la microestructuración”.
Además, en el mecanizado láser clásico –como, por ejemplo, la soldadura láser- se obtiene también una mejora de la eficiencia gracias a especiales ópticas de formación de rayo. Estas permiten adaptar de forma óptima el perfil del rayo al trabajo concreto de mecanizado. Otro aspecto relacionado con la rentabilidad es el encadenamiento del proceso láser con fases de trabajo anteriores y posteriores capaces de mejorar la rentabilidad global del proceso de fabricación de un producto especial. “Por ejemplo, la soldadura láser puede integrarse perfectamente en procesos de fabricación automatizados. La fabricación de carrocerías en la industria del automóvil apenas puede imaginarse a día de hoy sin soldadura láser. Esta filosofía se está incorporando cada vez más también al micromecanizado”, afirma el director de LLT.
“El marcado sin corrosión mediante equipos láser de pulsos ultracortos, por ejemplo de instrumental médico para operaciones, es otro ejemplo de una aplicación que ha llegado a ser posible gracias al láser”, añade Jan Wieduwilt, experto de Trumpf. En su opinión, otras de las características que mejoran la rentabilidad del microprocesado mediante láser serían el funcionamiento sin desgaste del láser, la alta reproducibilidad y la excelente calidad de los resultados.