Corte láser de tubos: la guía completa

1.0¿Qué es el corte por láser de tubos?

El corte por láser de tubos es un proceso de fabricación que utiliza tecnología láser para cortar tubos en longitudes específicas o grabar patrones detallados. En comparación con métodos tradicionales como el aserrado o la perforación manual, este proceso automatizado es significativamente más rápido y preciso.

El corte por láser se ha convertido en una técnica ampliamente adoptada en la industria manufacturera mundial. Permite el corte de alta calidad y precisión de tubos redondos, cuadrados, rectangulares y con formas personalizadas, ofreciendo varias ventajas clave:

• Operación rápida y precisa: Capaz de procesar eficientemente tubos de gran tamaño
• Alta precisión: Maneja fácilmente geometrías complejas
• Preprocesamiento o posprocesamiento mínimo: No es necesario soldar, esmerilar ni pulir.

Aunque el corte por láser de tubos se adoptó más tarde que el corte por láser de láminas planas, su uso se ha incrementado en los últimos años. Durante el proceso, se dirige un rayo láser de alta potencia sobre la superficie del tubo, fundiendo o vaporizando el material para crear un corte limpio. El movimiento tanto del rayo láser como del tubo está controlado por computadora, lo que garantiza un conformado preciso. El sistema suele incluir un generador láser, un resonador y un cabezal de corte integrado con control de movimiento.

Tipos de tubos compatibles:

El proceso admite una amplia gama de materiales y formas, incluyendo tubos redondos, cuadrados y rectangulares, así como ángulos de hierro, perfiles de canal y extrusiones personalizadas. Los tubos suelen tener entre 6 y 7,3 metros de longitud, con diámetros que varían de 2,5 a 20 cm. Algunos sistemas avanzados pueden manejar diámetros de hasta 35,5 cm. La mayoría de las máquinas están equipadas con cargadores automáticos o semiautomáticos para un manejo eficiente del material.

El tubo se sujeta, gira y se desplaza lateralmente durante el corte. Se pueden realizar cortes multiángulo para lograr una geometría precisa. Una programación adecuada es esencial para garantizar la calidad y la eficiencia durante toda la operación.

Tipos de máquinas de corte por láser de tubos:

• Sistemas de corte por láser de 2 ejes: Proporciona corte bidimensional, ideal para cortes de longitud y conexiones básicas.
• Sistemas de corte por láser de 3 ejes: Ofrece capacidades tridimensionales, permitiendo biseles y cortes en ángulo para aplicaciones más complejas.

2.0¿Cómo funciona el corte de tubos con láser?

El corte láser de tubos se realiza con equipos CNC de precisión. El proceso consiste en dirigir un rayo láser de alta potencia sobre la superficie de un tubo. El rayo se enfoca con precisión en el material, lo que permite un corte preciso. Durante el corte, la intensa energía láser vaporiza el metal en el punto de contacto y los gases auxiliares expulsan el material vaporizado del borde cortado. Esto da como resultado cortes limpios y precisos con mínima necesidad de procesamiento secundario.

Proceso de corte de tubos láser:

1. Carga de material: Los tubos (redondos, cuadrados, ovalados, etc.) se cargan en la máquina manualmente o mediante un alimentador automático. El mandril sujeta y alinea el material.
2. Posicionamiento y centrado: Un sistema de visión o sensores localizan la posición del tubo. El mandril giratorio ajusta el ángulo para alinear con precisión el punto de partida.
3. Entrada del programa y generación de rutas:Las trayectorias de corte se generan importando archivos CAD/CAM o mediante software de anidamiento. El sistema calcula automáticamente intersecciones, biseles y contornos complejos.
4. Emisión y enfoque del láser: Una fuente láser (comúnmente un láser de fibra) emite un haz de alta energía. Una lente de enfoque concentra el haz en un punto pequeño para aplicar calor con precisión en el punto de corte.
5. Fusión y vaporización de materiales: El láser eleva rápidamente la temperatura localizada a miles de grados Celsius, derritiendo o vaporizando el material para formar una ranura.
6. Asistencia de eyección de gas: Los gases a alta presión (como nitrógeno, oxígeno o aire) expulsan material fundido y ayudan a enfriar la zona de corte, lo que da como resultado bordes suaves.
7. Ejecución de corte por láser: El cabezal láser se mueve a lo largo de los ejes X/Y/Z, mientras el mandril gira el tubo. El control multieje permite cortes 3D en diversos ángulos, incluyendo intersecciones y biseles.
8. Separación y perfilación automática: El sistema realiza tareas como corte de agujeros, biselado, formación de encajes, ranuras de cola de milano y más. Funciones avanzadas como el corte al vuelo y el corte de línea común optimizan el proceso.
9. Descarga y clasificación automática: Las piezas terminadas se descargan automáticamente mediante cintas transportadoras. Algunos sistemas también permiten la clasificación por longitud o forma.
10. Posprocesamiento (opcional): Se pueden aplicar operaciones secundarias como desbarbado, limpieza o preparación de soldadura si es necesario.

3.0Tipos de máquinas de corte de tubos láser

3.1Por tipo de fuente láser:

• Máquinas de corte por láser de fibra: Alta eficiencia energética y bajo mantenimiento; ideal para cortar acero inoxidable, acero al carbono y una amplia gama de otros metales.
• Máquinas de corte por láser de CO₂: Ideal para cortar materiales más gruesos. Con una longitud de onda más larga, funciona mejor con materiales no metálicos, pero requiere un mantenimiento más complejo.
• Máquinas de corte por láser de disco: Ofrece una excelente calidad de haz, ideal para procesamiento de alta precisión; generalmente tiene un costo más alto.

3.2Por número de ejes controlados:

• Máquinas de corte láser de 3 ejes: Diseñado para corte de planos 2D y contornos básicos.
• Máquinas de corte láser de 5 ejes: El cabezal láser se puede inclinar y pivotar, lo que permite realizar cortes de intersecciones tridimensionales complejos, como los que se requieren para tuberías con forma.
• Máquinas de corte láser multieje: Incorpora grados adicionales de libertad para manejar operaciones de corte más complejas y precisas.

3.3Por configuración de corte:

• Máquinas láser rotativas de tubo fijo: El tubo permanece estacionario mientras el cabezal láser gira a su alrededor para cortar.
• Máquinas de tubo rotatorio de láser fijo: El cabezal del láser permanece fijo; el tubo gira mediante un mandril para realizar las operaciones de corte.
• Máquinas de corte híbridas: Combina control rotatorio y multieje para capacidades avanzadas de corte 3D.

3.4Por compatibilidad de tipo de tubo:

• Máquinas de corte por láser de tubos redondos: Diseñado específicamente para procesar tubos redondos.
• Máquinas de corte por láser para tubos cuadrados, rectangulares y con forma: Diseñado para tubos cuadrados, rectangulares e irregulares.
• Máquinas de corte láser multifunción: Capaz de manejar múltiples formas y dimensiones de tubos dentro de un solo sistema.

3.5Por nivel de automatización:

• Máquinas de corte láser manuales: Adecuado para lotes pequeños o prototipos.
• Máquinas de corte láser semiautomáticas: Ofrece automatización parcial para mejorar el rendimiento.
• Máquinas de corte láser totalmente automáticas: Incluye carga, programación, corte y descarga automatizadas; ideal para producción a gran escala.

3.6Por tipo de láser:

• Láseres de fibra: La fuente láser más utilizada, compatible con diversos materiales.
• Láseres de CO₂: Eficaz para cortar materiales especializados como el titanio; proporciona una protección de gas más fuerte y a menudo sirve como una actualización de los sistemas de plasma.

4.0¿Qué es una máquina de corte por láser de fibra?

Principio de funcionamiento:

Un láser de fibra utiliza fibra dopada con iterbio como medio de ganancia. El haz láser se transmite por fibra óptica al cabezal de corte, donde se enfoca en un punto de alta densidad mediante una lente de enfoque. Esto permite un corte eficiente y preciso.

Ventajas:

• Alta eficiencia energética (tasa de conversión óptica a eléctrica superior a 30%), lo que lo hace ahorrador de energía y respetuoso con el medio ambiente.
• Estructura compacta y tamaño reducido; bajos requisitos de mantenimiento.
• La longitud de onda corta (~1070 nm) ofrece una alta absorción en materiales metálicos, especialmente efectiva para acero inoxidable, acero al carbono, cobre y aluminio.
• Ofrece una alta calidad de corte con bordes suaves, zona mínima afectada por el calor y baja deformación.
• Puesta en marcha rápida y tiempo de respuesta corto, ideal para producción automatizada.
• Larga vida útil: las fuentes láser de fibra pueden funcionar durante decenas de miles de horas.

Desventajas:

• Capacidad limitada para cortar materiales no metálicos.
• Costo relativamente alto, especialmente para modelos de alta potencia.

Aplicaciones:

Ideal para el corte de alta precisión de láminas y tubos metálicos delgados de acero inoxidable, acero al carbono, acero aleado, aluminio y aleaciones de cobre. Se utiliza comúnmente en las industrias de fabricación industrial, automotriz, electrónica y de dispositivos médicos.

5.0¿Qué es una máquina de corte por láser de CO₂?

Principio de funcionamiento:

Las máquinas de corte por láser de CO₂ utilizan dióxido de carbono como medio láser. El láser se genera dentro de un tubo de descarga y se dirige hacia el material a través de una serie de espejos y una lente de enfoque para realizar el corte.

Ventajas:

• La longitud de onda más larga (~10,6 μm) permite cortar tanto metales como no metales, como plásticos, madera y vidrio.
• Amplia gama de espesores de corte, especialmente eficaz para placas gruesas.
• Tecnología madura y estable con un rendimiento confiable.
• Costo inicial más bajo en comparación con los sistemas láser de fibra.

Desventajas:

• Menor eficiencia energética (normalmente alrededor de 10–15%), lo que resulta en un mayor consumo de energía.
• La transmisión láser depende de un medio gaseoso y de espejos, lo que requiere un mantenimiento más complejo y una mayor sensibilidad a las condiciones ambientales.
• Máquina de gran tamaño y estructura más compleja que requiere más espacio en el piso.
• Menos eficaz en materiales altamente reflectantes como el cobre y el aluminio.
• Zonas más grandes afectadas por el calor y mayor riesgo de deformación del material.

Aplicaciones:

Adecuada para cortar acero al carbono, acero inoxidable grueso, plásticos, madera, tela y otros materiales. Ampliamente utilizada en las industrias de señalización, embalaje, fabricación de muebles y procesamiento de moldes.

6.0Comparación: máquinas de corte por láser de fibra frente a máquinas de corte por láser de CO₂

7.0¿Cuáles son las tolerancias para el corte por láser de tubos?

El corte por láser de tubos presenta mayores desafíos en comparación con el corte de chapas planas. Materiales como tubos, perfiles angulares y perfiles de canal suelen presentar curvaturas o torsiones, lo que puede dificultar un corte preciso.

La mayoría de los sistemas láser de tubo son capaces de mantener tolerancias de corte de alrededor de ±0,010 pulgadas (±0,25 mm)Para lograr este nivel de precisión, muchas máquinas utilizan tecnología de sonda de contacto Para detectar la posición y forma exactas del tubo antes de cortarlo. Si bien esto mejora la precisión, puede reducir la velocidad de corte.

Por el contrario, el corte por láser de láminas planas generalmente logra tolerancias más estrictas. ±0,005 pulgadas (±0,13 mm)Sin embargo, ±0,010 pulgadas todavía se considera una tolerancia ajustada para el procesamiento de tubos y ofrece una ventaja de precisión significativa sobre los métodos tradicionales como el aserrado y la perforación.

8.0¿Qué software y formatos de archivos son compatibles con las máquinas de corte láser de tubos?

Las cortadoras láser de tubos suelen venir equipadas con software de programación específico e interfaces CAD/CAM que agilizan el proceso desde el diseño hasta la producción. Los formatos de archivo comúnmente admitidos incluyen:

• .STP— Estándar para el intercambio de datos de modelos 3D
• .IGS— Se utiliza para compartir geometría 3D entre plataformas
• .X_T— Contiene datos geométricos precisos para piezas complejas
• .IFC— Formato de datos abiertos ampliamente utilizado en proyectos de construcción e ingeniería.

9.0Las mejores marcas de máquinas de corte de tubos láser

Varias marcas líderes son reconocidas por su innovación, la calidad de sus máquinas y la satisfacción del cliente en el mercado del corte láser de tubos. Entre ellas se incluyen:

• Trumpf– Conocido por sus tecnologías de corte por láser de alta precisión.
• Bystronic– Ofrece equipos eficientes y confiables.
• Amada– Reconocido por su sólido soporte técnico y diseños innovadores.
• Mazak– Avanzado en automatización e integración de sistemas.
• Grupo BLM– Se especializa en soluciones láser para el procesamiento de tubos.
• Maquinaria ALEKVS– Ofrece sistemas de corte de tubos prácticos y rentables.

Factores clave a considerar al elegir una máquina de corte láser de tubos:

Tipo de material: Diferentes materiales pueden requerir tecnologías láser específicas (por ejemplo, fibra vs. CO₂).

Diámetro del tubo y espesor de la pared: La capacidad de corte debe estar alineada con los tamaños de tubos y los rangos de espesor requeridos por sus aplicaciones.

10.0Diferencias entre cortadoras láser de tubos y cortadoras láser de superficie plana

Aunque algunas cortadoras láser de cama plana incluyen módulos adicionales para el procesamiento de tubos, suelen requerir tiempos de configuración más largos para alternar entre operaciones con láminas y tubos. En la mayoría de los casos, solo admiten corte 2D básico. Muchos talleres afirman tener capacidad para cortar tubos, pero su rendimiento real suele ser limitado.

Cortadoras láser de tubosPor otro lado, están diseñadas específicamente para procesar materiales de gran longitud. Estas máquinas son capaces de manipular tubos estándar de 20 o 24 pies (como tubos cuadrados de 2,0 × 2,0 × 0,125 pulgadas [aproximadamente 50 × 50 × 3 mm]) y soportar... carga secuencial automatizada a partir de material agrupado, lo que mejora considerablemente la eficiencia de producción. Por el contrario, los láseres de superficie plana suelen depender de carga manual al manipular tubos, lo que limita su capacidad para realizar operaciones continuas de gran volumen.

En términos de dimensiones de corte, Los láseres de superficie plana están restringidos por el tamaño del lecho., lo que suele permitir longitudes de corte máximas inferiores a 3 metros (10 pies). Sin embargo, los láseres para tubos suelen estar equipados para cortar tubos y perfiles. hasta 20 pies o más en longitud.

Desde el punto de vista de la eficiencia, los láseres de tubo pueden Anidar varias partes a lo largo de una sección de 20 piesSimilar al anidamiento de piezas en una lámina metálica de 1,2 x 3 metros en sistemas de cama plana. Los láseres de cama plana no son adecuados para lograr este nivel de eficiencia de anidamiento en aplicaciones de tubos.

Además, las máquinas láser de tubo suelen ser compatibles Corte 3D de 4 o 5 ejes, lo que las hace capaces de procesar una amplia variedad de perfiles estructurales, incluyendo hierro angular, acero de canal y vigas en I. Estas máquinas también pueden realizar cortes biselados, permitiendo que las piezas sean Listo para soldar directamente después del corte, sin necesidad de rectificado adicional ni preparación de los bordes.

Por el contrario, los láseres de superficie plana están limitados a Corte 2D a lo largo de los ejes X e Y, lo que los hace inadecuados para trabajos complejos con tubos y perfiles 3D.

11.0Corte de tubos de acero con láser: ¿fibra o CO₂?

Ventajas del corte por láser de fibra:

• Bajo consumo de energía: Los sistemas láser de fibra consumen menos energía, lo que reduce los costos operativos.
• Mantenimiento mínimo: Las fuentes de láser de fibra prácticamente no requieren mantenimiento, lo que reduce el tiempo de inactividad y los gastos de mantenimiento.
• Altas velocidades de corte: Los cortadores láser de fibra ofrecen velocidades de corte extremadamente rápidas, lo que aumenta la eficiencia de la producción.
• Amplia compatibilidad de metales: Capaz de cortar una variedad de metales, incluidos cobre, latón y aleaciones metálicas.
• Excelente capacidad de enfoque: Los láseres de fibra enfocan el haz en un punto de menor tamaño, lo que permite cortes más precisos y mejora la estabilidad del sistema.

Aplicaciones adecuadas para el corte por láser de CO₂:

Aunque los láseres de CO₂ se consideran fuentes de menor energía, siguen siendo una alternativa viable, especialmente para:

• Corte de tubos gruesos: Los láseres de CO₂ son ventajosos para tubos de acero con un espesor superior a 4 o 5 mm.
• Tubos de acero con bajo contenido de carbono: Ideal para aplicaciones que impliquen el corte de tubos de acero con bajo contenido de carbono.

12.0¿Cómo elegir una buena máquina de corte de tubos láser?

¿Cómo seleccionar el correcto? máquina de corte de tubos láser ¿De tantas marcas y modelos?

12.1Priorizar los láseres de fibra sobre los láseres de CO₂:

Las máquinas modernas de corte por láser de tubos utilizan principalmente láseres de fibra. En comparación con los láseres de CO₂ tradicionales, los láseres de fibra ofrecen varias ventajas:

• Mayor eficiencia de corte: los láseres de fibra funcionan en longitudes de onda más cortas y tienen un mejor uso de la energía.
• Costos de mantenimiento más bajos: no necesita espejos costosos ni gas CO₂.
• Mayor compatibilidad de materiales: especialmente adecuado para acero al carbono, acero inoxidable y aleaciones de aluminio.
  Recomendación: A menos que tenga necesidades específicas de corte no metálico, elija los modelos de láser de fibra como su primera opción.

12.2Busque la capacidad de corte de “cola cero”, clave para la reducción de costos y la eficiencia.

Los métodos de corte tradicionales suelen dejar entre 50 y 200 mm de material sobrante en la cola del tubo. Las máquinas modernas, gracias a la estructura optimizada del mandril y a los sistemas de control de movimiento, pueden lograr:

• Desperdicio de cola ≤30 mm, o incluso verdadero corte de cola cero.
• Ahorra entre 5 y 101 TP3T de material por tubo, lo que resulta especialmente beneficioso en producciones de gran volumen.
  Implementaciones comunes:
• Estructura flotante/de seguimiento de doble mandril
• Corte sobre la marcha
• Ajuste dinámico de la longitud de sujeción

Consejo: Si su empresa consume grandes volúmenes de tubos anualmente, la funcionalidad de cola cero puede reducir significativamente los costos de material.

12.3Evaluar la compatibilidad de los tubos en función de las capacidades de procesamiento:

Las cortadoras láser de tubos son compatibles con una amplia variedad de materiales. Antes de comprar, determine sus necesidades de producción.

12.4Precisión de corte y calidad del filo: clave para el ensamblaje y la soldadura:

Una cortadora láser de calidad no solo debe ser rápida, sino también precisa y limpia:

• Precisión de reposicionamiento: ≤±0,03 mm
• Ancho de corte: 0,2–0,5 mm
• Calidad del borde: Debe estar libre de rebabas y marcas de quemaduras u oxidación, permitiendo la soldadura o el ensamblaje directo.
• Capacidad de corte en bisel (por ejemplo, 45°): permite un ajuste más ajustado entre tubos para soldadura

12.5El nivel de automatización determina la eficiencia y el costo laboral:

Un cortador de tubos láser con carga/descarga automatizada y funciones de mecanizado inteligente puede mejorar enormemente la productividad y reducir las necesidades de mano de obra:

12.6¿El software y el sistema de control son inteligentes y fáciles de usar?

Elija un sistema que admita la importación directa de CAD/CAM y el análisis de modelos 3D para simplificar el flujo de trabajo:

• Reconoce automáticamente las formas y dimensiones de las piezas.
• Admite formatos populares (.dxf, .stp, .igs)
• Incluye optimización de uso compartido de bordes y reconocimiento de orificios entrelazados
• Vinculación inteligente de la potencia del láser y la velocidad de corte

13.0¿Por qué elegir el corte por láser para tubos?

Los tubos metálicos son rentables y estructuralmente resistentes, especialmente en comparación con componentes similares fabricados mediante mecanizado CNC. Sin embargo, el procesamiento tradicional de tubos presenta varios desafíos: a menudo requiere mucha mano de obra y es difícil realizarlo con alta precisión. Operaciones como la perforación de tubos de acero gruesos, el corte de ángulos precisos o el mecanizado de elementos no circulares pueden requerir mucho tiempo y tener una precisión limitada.

El corte láser de tubos soluciona eficazmente estos problemas. Los sistemas modernos pueden cortar geometrías muy complejas con tolerancias de milésimas de pulgada, además de permitir el corte en bisel. Las piezas cortadas bien diseñadas pueden autofijarse, lo que mejora la eficiencia de los procesos de ensamblaje y soldadura posteriores.

Dicho esto, las máquinas de corte láser de tubos representan una inversión considerable, que a menudo cuesta varios millones de dólares. Son ideales para la producción empresarial de gran volumen. Para trabajos de bajo volumen, el tiempo de inactividad de la máquina puede ser costoso, por lo que las decisiones de inversión deben sopesar cuidadosamente las necesidades de producción frente a la inversión de capital.

14.0Ventajas del corte por láser de tubos en comparación con otros métodos de corte

El corte por láser de tubos utiliza un haz láser de alta potencia enfocado en la superficie del material para realizar cortes precisos. Comparado con los métodos de corte tradicionales y alternativos, ofrece las siguientes ventajas:

• Aserrado mecánico:
  Menor precisión, bordes ásperos que requieren posprocesamiento; velocidad de corte más lenta; requiere mucha mano de obra y baja eficiencia; limitado en la producción de perfiles complejos o cortes en ángulo.
• Corte por plasma:
  Eficaz para cortar materiales metálicos gruesos a alta velocidad; sin embargo, produce una amplia zona afectada por el calor y bordes de corte rugosos que requieren un acabado secundario. Su precisión es menor que la del corte láser, lo que lo hace inadecuado para piezas finas o complejas.
• Corte por chorro de agua:
  Capaz de cortar una amplia gama de materiales, tanto metálicos como no metálicos, produce bordes lisos sin zonas afectadas por el calor. Sin embargo, los sistemas de chorro de agua son más caros de adquirir y mantener, funcionan a velocidades más bajas que los láseres y no son ideales para tubos muy delgados o precisos.
• Corte por láser de chapa plana:
  Ofrece alta precisión y cortes limpios para materiales planos. Sin embargo, el corte de secciones de tubo suele requerir carga manual, y el sistema se limita a cortes 2D, lo que lo hace inadecuado para perfiles 3D u operaciones multiángulo.
• Corte por láser de tubos:
  Alta precisión (±0,010 pulgadas), bordes limpios sin necesidad de procesamiento secundario; admite geometrías 3D complejas y cortes biselados multiángulo; cuenta con carga automática para tubos largos y es ideal para la producción en lotes. Si bien el equipo es costoso, es ideal para uso industrial escalable.

15.0Formas de materiales compatibles con sistemas de corte por láser de tubos

Las cortadoras láser de tubos no se limitan a tubos estándar y perfiles estructurales. Son capaces de procesar una amplia variedad de formas, incluyendo:

• Tubos redondos, tubos cuadrados, tubos rectangulares y tubos ovalados
• Ángulos de hierro, acero de canal, vigas en I y otros perfiles estándar
• Extrusiones personalizadas con formas especiales, como secciones trapezoidales, en forma de Z o en forma de C
• Tubos de acero estructural y perfiles transversales complejos
• Tubos poligonales y otras geometrías de tubos no estándar

Las máquinas láser avanzadas para tubos también admiten corte 3D multieje. Esto permite operaciones precisas como biseles, chaflanes, orificios y contornos complejos. Por ello, el corte láser de tubos se utiliza ampliamente en industrias como la fabricación de maquinaria, la automoción, la aeroespacial y la construcción estructural.

16.0Ventajas y limitaciones del corte de tubos por láser

Ventajas del corte de tubos por láser:

• Flujo de trabajo semi-totalmente automatizado: Permite un alto rendimiento y mejora significativamente la eficiencia de producción.
• Desperdicio mínimo de material: Se optimiza el uso del material y se generan pocos o ningún desperdicio.
• Corte de alta precisión: Ofrece cortes limpios, complejos y repetibles con una excelente calidad de borde.
• Amplia compatibilidad de materiales: Adecuado para casi todos los tipos de metales.
• Dimensionamiento de tubos flexibles: Maneja eficientemente la mayoría de longitudes y diámetros de tubos de hasta 6 pulgadas.

Limitaciones o desafíos del corte de tubos con láser:

• Decoloración del borde: Algunos materiales pueden mostrar una ligera decoloración por calor o efectos de halo cerca del borde cortado, a menudo causados por protectores contra salpicaduras o exceso de gas de asistencia.
• Marcas de entrada y salida de corte: Los puntos de entrada y salida pueden generar pequeñas irregularidades o acabados de bordes inconsistentes.
• Limitaciones del espesor de la pared: Más adecuado para materiales de paredes delgadas, generalmente de menos de 0,500″ a 1,000″ de espesor.

17.0¿Cuáles son las características clave del software de corte por láser de tubos?

• Anidamiento automático: Organiza automáticamente las rutas de corte en función de la longitud del tubo y las dimensiones de la pieza para maximizar la utilización del material y reducir el desperdicio.
• Corte de línea común / Corte de borde compartido: Comparte filos de corte al cortar múltiples piezas, reduciendo el tiempo de corte y el consumo de energía láser, mejorando la eficiencia.
• Planificación de rutas de múltiples ejes: Admite control de enlace de 3, 4 y 5 ejes para generar trayectorias de corte 3D complejas, como biseles, chaflanes y cortes de intersección.
• Gestión de bases de datos de materiales: Almacena parámetros de corte para diferentes materiales (potencia del láser, velocidad de corte, tipo de gas, etc.) para una rápida recuperación y ajuste.
• Simulación de trayectoria de corte: Proporciona simulación 3D del proceso de corte para detectar conflictos de trayectoria y posibles problemas de mecanizado con antelación.
• Gestión de chatarra: Identifica de forma inteligente las áreas de desecho, optimiza la disposición de las piezas y reduce el desperdicio de material.
• Calibración automática de dimensiones: Ajusta automáticamente los programas de corte según las desviaciones reales de la dimensión del tubo para garantizar la precisión del mecanizado.
• Integración CAD/CAM: Importa directamente archivos de diseño CAD (por ejemplo, formatos .STP, .IGS) para generar automáticamente programas de corte.
• Monitoreo y diagnóstico remoto: Monitorea el estado del equipo en tiempo real, ofreciendo diagnóstico de fallas y alertas de mantenimiento.

18.0¿Cómo el corte por láser de tubos impulsa la innovación en el diseño y los procesos de fabricación?

Cada vez más ingenieros reconocen el potencial del corte láser de tubos. Anteriormente, ciertas formas y tamaños se descartaban debido a sus altos costos o dificultades de fabricación. Ahora, estas geometrías son más viables y accesibles. Tradicionalmente, el ranurado de tubos se basaba en el mecanizado mecánico, pero hoy en día, el ranurado de tubos y otros perfiles es ahora sencillo.

Innovaciones de diseño posibilitadas por los láseres de tubo:
Al diseñar piezas, considerar las capacidades del corte láser de tubos abre nuevas posibilidades y amplía la libertad de diseño. Y lo que es más importante, permite optimizar los procesos de fabricación posteriores.

Limitaciones de los métodos de corte tradicionales:
El corte tradicional de tubos y perfiles suele depender del uso de sierras, que ofrecen velocidades de corte lentas y poca precisión. La baja velocidad por sí sola ya es problemática, pero la baja precisión puede causar problemas adicionales en las etapas posteriores de fabricación.

Caso de ejemplo:
Tomemos como ejemplo un tubo cuadrado de 5 x 5 x 3,1 cm. Supongamos que necesita fabricar un marco rectangular sencillo de 90 x 1,8 m. Anteriormente, un taller típico cortaba el tubo a inglete en cuatro piezas con ángulos de 45 grados con una sierra. Mover, medir y configurar la sierra para realizar cortes precisos de 45 grados requiere mucho tiempo y, a menudo, es impreciso.

Aplicaciones del corte de tubos por láser

El desarrollo de la tecnología de corte láser de tubos abarca numerosos mercados e industrias. Los métodos de procesamiento y corte de tubos metálicos son diversos, con operaciones comunes como la perforación, el ranurado y el corte de extremos. Estos procesos suelen combinarse con la unión a otros tubos o láminas.

Aplicaciones de la tecnología de corte de tubos por láser:
Las máquinas de corte láser de tubos están diseñadas para el corte preciso de diversos metales y algunos materiales no metálicos, como acero inoxidable, acero, aluminio, cobre, latón y bronce. Esta tecnología se utiliza ampliamente en diversos sectores, principalmente para la fabricación de componentes personalizados. Entre las industrias más comunes se incluyen:

• Ingeniería estructural
• Fabricación
• Automotor
• Aeroespacial
• Defensa

Casos de uso típicos:

• Iluminación: Fabricación de luminarias y soportes a medida.
• Estructuras de tubos: Fabricación de estructuras tubulares para construcción y aplicaciones industriales.
• Sistemas de escape: Corte de tubos para sistemas de escape de automóviles y maquinaria.
• Componentes de la aeronave: Proporcionamos cortes de alta precisión para piezas aeroespaciales.
• Componentes de defensa: Producción de equipos militares y piezas relacionadas.

Formas de tubos comunes adecuadas para corte por láser:

• Tubos redondos
• Tubos cuadrados
• Secciones angulares
• Tubos rectangulares
• Perfiles de vigas
• Formas formadas
• Perfiles extruidos personalizados

La tecnología de corte por láser se utiliza en aproximadamente 90% Aplicaciones estructurales tubulares de tamaño mediano y grande. Esta amplia adopción se debe a su flexibilidad y alta precisión, especialmente cruciales en industrias con requisitos exigentes como la aeroespacial y la automotriz. El corte láser de tubos no solo garantiza cortes de alta calidad, sino que también se adapta a una amplia gama de formas y tamaños de tubos.

19.0Preguntas frecuentes sobre el corte de tubos por láser

¿Cómo elegir entre cortadoras láser de fibra y cortadoras láser de CO₂?

• Cortadoras láser de fibra: Adecuado para metales con baja reflectividad, ofreciendo mayor eficiencia y precisión de corte. Ideal para materiales delgados con menores costos de mantenimiento.
• Cortadoras láser de CO₂: Son más adecuados para materiales más gruesos, especialmente acero bajo en carbono y algunos materiales no metálicos. Sin embargo, su eficiencia es menor y su mantenimiento es más complejo, lo que los hace adecuados principalmente para placas metálicas más gruesas.

¿Qué formas de tubos puede manejar el corte de tubos por láser?
Las máquinas de corte de tubos por láser pueden procesar una amplia variedad de formas de tubos, que incluyen:

• Tubos redondos, cuadrados y rectangulares
• tubos ovalados
• Perfiles extruidos personalizados, como secciones trapezoidales, en forma de Z y en forma de C
• Aceros estructurales como hierro angular, acero de canal y vigas en I

¿Cuál es la tolerancia de corte típica del corte de tubos por láser?
La mayoría de los sistemas de corte por láser de tubos mantienen una tolerancia de corte de aproximadamente ±0,010 pulgadas (±0,25 mm)Esta precisión se adapta a la mayoría de las aplicaciones industriales y es notablemente mejor que los métodos tradicionales de aserrado y perforación.

¿Cuáles son las ventajas del corte de tubos por láser en comparación con los métodos tradicionales?
En comparación con el corte mecánico, el corte por plasma o el corte por chorro de agua, el corte de tubos por láser ofrece:

• Mayor precisión: Lograr tolerancias de milésimas de pulgada con bordes suaves que no requieren acabado secundario.
• Capacidad de corte compleja: Capaz de cortar contornos 3D intrincados y biseles para requisitos de fabricación fina.
• Automatización: Admite carga y procesamiento automáticos, reduciendo los costos laborales y aumentando la eficiencia de la producción.

¿Es difícil mantener los cortadores de tubos láser?

• láser de fibra cortadores requieren un mantenimiento relativamente bajo, generalmente limitado al reemplazo periódico del medio de ganancia del láser, con una larga vida útil del equipo.
• láser de CO₂ cortadores utilizan gas y espejos para la transmisión láser, lo que requiere un mantenimiento más frecuente, mayores costos asociados y tiempo de inactividad.

¿Cual es el costo del corte de tubos por láser?
Las máquinas de corte láser de tubos suelen tener un alto costo inicial, lo que las hace ideales para la producción a gran escala a nivel empresarial. A pesar de la inversión inicial, la automatización y la alta precisión de corte reducen significativamente los costos de mano de obra y los tiempos de ciclo de producción, lo que justifica su uso en la fabricación en serie.

 

Referencias

www.ametals.com/post/todo-lo-que-necesita-saber-sobre-el-láser-de-tubo

www.oshcut.com/guia-de-diseño/conceptos-básicos-del-corte-de-tubos

www.allmetalsfab.com/preguntas-comunes-sobre-láseres-de-tubo/

https://en.wikipedia.org/wiki/Laser_cutting

https://en.wikipedia.org/wiki/Fiber_laser