Tecnología de láser de fibra: Cómo funcionan los grabadores láser de fibra

Los grabadores láser de fibra enfocan un haz de luz a través de un cable de fibra óptica para hacer marcas permanentes en metales y algunos plásticos. ¡Aprende todo lo que necesitas saber sobre la tecnología y las máquinas de láser de fibra aquí!

¿Qué es un grabador láser de fibra?

Los grabadores láser de fibra se utilizan para hacer marcas permanentes en metales y algunos plásticos. En el proceso de grabado, un haz de luz enfocado se envía a través de un cable de fibra óptica y se utiliza para marcar la superficie del material. La superficie absorbe el láser, se derrite y se decolora. Los grabadores láser de fibra también se conocen como máquinas de marcado láser de fibra. Se utilizan ampliamente por artesanos y fabricantes para crear diseños personalizados y artículos personalizados, así como para marcar partes de productos para identificación y seguimiento.

¿Qué hacen los marcadores de fibra?

Los láseres de fibra óptica son máquinas precisas utilizadas para marcar, limpiar y texturizar, entre otras tareas. Las máquinas de marcado láser de fibra se utilizan en todas las industrias, incluyendo la aeroespacial, dental, médica, automotriz, joyería, científica y de sensores. El cable de fibra óptica flexible permite una precisión extrema y velocidades de trabajo rápidas.

Los fabricantes a menudo utilizan marcadores láser de fibra para identificar productos, como piezas de automóviles o dispositivos médicos, para que puedan ser fácilmente rastreados. Sin embargo, los artesanos y pequeñas empresas también utilizan marcadores láser de fibra para crear productos únicos. Desde regalos de boda hasta artículos promocionales, un grabador láser de fibra se puede utilizar para hacer artículos personalizados y obras de arte de una amplia gama de materiales diferentes.

Diferencias entre grabadores y cortadores láser de fibra

Si bien la tecnología láser de fibra es extremadamente versátil, es importante diferenciar entre un grabador láser de fibra y un cortador láser de fibra. Los cortadores láser de fibra son mucho más potentes que los grabadores láser de fibra porque tienen una fuente de láser más intensa y enfocada. Un grabador láser de fibra produce una longitud de onda entre 800 y 2,200 nm, mientras que una máquina de corte láser de fibra opera a una longitud de onda entre 9,000 y 11,000 nm. Si bien es posible cortar metal con un marcador láser de fibra, necesitarías una fuente de láser de alrededor de 2,000 vatios. Una máquina láser de fibra estándar para bricolaje tiene de 20 a 50 vatios de potencia.

¿Cómo funciona un láser de fibra? ¿Qué es la tecnología de láser de fibra?

Todos los láseres tienen tres componentes principales: una fuente de energía, un medio láser y un resonador óptico. La fuente de energía, o fuente de bombeo, es de donde un láser obtiene su energía. El medio láser, también llamado medio de ganancia, determina la longitud de onda del láser. Se pueden utilizar muchos medios láser diferentes como base de un láser. El resonador óptico, o cavidad óptica, refleja la luz, de modo que se retroalimenta en el sistema.

Un láser de fibra utiliza una fuente de láser de bajo mantenimiento para generar un haz de láser que viaja a través de un cable de fibra óptica "dopado" hasta la cabeza del haz. Un cable de fibra óptica dopado contiene iones de elementos de tierras raras como el itrio. Tales elementos aumentan la eficiencia y el rendimiento de la fibra. La cabeza del haz contiene un expansor de haz y una lente. Esta es la parte que realmente realiza el marcado.

Las máquinas de marcado láser exponen los materiales a un haz de baja potencia. Esto no afecta las propiedades de los materiales, sino que utiliza un proceso llamado coloración láser en la superficie para crear marcas de alto contraste. Usando software como EzCad, los marcadores láser de fibra pueden crear textos elaborados, imágenes o patrones basados en tus diseños.

Cómo funcionan las fuentes de láser de fibra

La fuente de un haz láser en una máquina láser de fibra es la fuente de bombeo. La fuente de bombeo consiste en diodos láser que convierten electricidad en luz. Los diodos contienen dos semiconductores con cargas eléctricas opuestas. Cuando estas cargas opuestas se encuentran, liberan un electrón libre que luego emite un fotón. Estos fotones se acumulan a medida que la electricidad viaja a través de los diodos. Luego, los fotones se bombean al cable de fibra óptica dopado que genera el haz láser.

El sistema de conducción galvanométrica

Existen varios métodos para dirigir el haz láser una vez que ha sido creado por la fuente láser. Mientras que las máquinas láser de cama plana utilizan correas motorizadas para dirigir el haz láser con espejos fijos, el sistema de conducción galvanométrica utiliza espejos motorizados de alta velocidad para dirigir el haz a través de sus lentes. Debido a que no hay correas y las únicas partes móviles son los espejos, el haz láser puede moverse a altas velocidades de manera fácilmente repetible. Con las máquinas galvanométricas, puedes lograr resultados de marcado de alta calidad con tiempos de ciclo cortos mientras ocupas menos espacio de producción.

Lentes de escaneo F-theta de láser de fibra

El haz láser creado con un sistema de conducción galvanométrica se mueve en una o dos dimensiones. Con una lente tradicional, el punto focal del haz cambia a medida que el haz se aleja del eje óptico. Este cambio en el punto focal puede resultar en defectos en tus proyectos. Las lentes F-theta corrigen este problema al enfocar el haz láser en un plano de imagen sin distorsión.

Las lentes F-theta se utilizan a menudo en sistemas de escaneo galvanométrico que están compuestos por dos espejos. Un espejo controla la deflexión del haz en una dirección y el otro controla la dirección del haz en la dirección perpendicular. La lente F-theta luego enfoca el láser con precisión en la superficie plana.

Láseres de fibra vs. láseres CO2

Los láseres CO2 y los láseres de fibra funcionan mejor en diferentes materiales de diferentes grosores. La principal diferencia entre los dos es cómo crean y transmiten los haces láser. Los láseres CO2 funcionan utilizando gas CO2 para dividir los iones de partículas de luz. Estas partículas colisionan entre sí, dividiéndose aún más. Un par de lentes luego reflejan y re-enfocan la luz a través de un "sistema de entrega de haz" hacia la cabeza de corte. Cuando la luz llega a la cabeza de corte, se vuelve a enfocar y se emite para marcar o cortar. La luz emitida por un láser CO2 tiene una longitud de onda más larga que la luz emitida por un láser de fibra.

Los láseres CO2 han existido más tiempo que los láseres de fibra — durante más de 30 años — pero los láseres de fibra están rápidamente alcanzando en frecuencia de uso. Una ventaja que tienen los láseres de fibra sobre los láseres CO2 es su costo. Los láseres de fibra son más eficientes y cuestan menos de operar. También son más fáciles de mantener, lo que los convierte en una opción atractiva para pequeñas empresas y artesanos. Los láseres CO2 funcionan mejor en materiales más gruesos. Los láseres de fibra, por otro lado, tienen una clara ventaja en materiales más delgados y funcionan mucho más rápido.

¿Es un láser de fibra mejor que un láser CO2?

Los láseres de fibra funcionan mejor que los láseres CO2 en ciertas tareas. Producen un haz láser más concentrado, por lo que son excelentes para trabajos que requieren marcas precisas y de alto contraste. Los láseres de fibra son mucho más rápidos que los láseres CO2 y causan menos daño al material circundante porque solo afectan la capa superficial. También ocupan menos espacio.

Los láseres CO2, por otro lado, se pueden utilizar en una variedad más amplia de materiales, incluyendo vidrio, plástico, cuero, madera y piedra, entre otros. Los láseres CO2 funcionan mejor en materiales más gruesos también. Sin embargo, debes tener cuidado al usar láseres CO2 en metales altamente reflectantes, ya que el láser podría reflejarse de nuevo en la máquina, lo que podría dañarla.

En última instancia, la elección entre un láser de fibra y un láser CO2 dependerá de varios factores, incluyendo:

• El tipo de material que estás grabando
• El grosor del material que estás cortando
• El volumen de marcado que estarás realizando

Si principalmente vas a trabajar con metales, plásticos duros o piedra, una máquina láser de fibra puede ser una mejor opción. Si vas a trabajar con madera u otros materiales suaves o porosos, un láser CO2 será tu mejor opción. También puedes querer elegir una máquina de marcado láser de fibra si planeas hacer mucho marcado, si necesitas poder hacerlo rápidamente, o si deseas un grabador láser de bajo mantenimiento.

¿Qué materiales puede grabar o marcar un láser de fibra?

Los láseres de fibra pueden grabar o marcar una variedad de materiales diferentes, pero no funcionan en todos los materiales. Si deseas grabar metal con patrones gráficos complicados, números de serie o códigos de barras, los láseres de fibra son una excelente opción. También son una gran elección para el grabado de joyas y otros proyectos de pasatiempo. A diferencia de los láseres CO2, no necesitas usar una solución de unión cuando usas un marcador láser de fibra en metal. Los láseres de fibra funcionan mejor en materiales que son duros y quebradizos, como metal, piedra y plásticos duros.

Los materiales que puedes grabar o marcar con láseres de fibra incluyen:

• Acrílico
• Plásticos duros
• Ladrillo
• Granito
• Mármol
• Azulejo
• Aluminio
• Oro
• Plata
• Acero inoxidable
• Latón
• Titanio
• Tungsteno

Los láseres de fibra funcionan bien en materiales de PVC (cloruro de polivinilo). Sin embargo, algunos acrílicos de PVC pueden crear humos tóxicos cuando se les aplica láser. El PVC es un polímero que contiene cloruro. Calentar el PVC lo descompone, causando que libere ácido clorhídrico, un gas tóxico. Si estás utilizando un láser de fibra en PVC, necesitarás asegurarte de que estás utilizando un sistema de extracción de humos confiable capaz de manejar el gas tóxico.

Otra consideración al usar PVC con un láser de fibra óptica es la decloración, un proceso de descomposición que ocurre a medida que el PVC se calienta. Cuando se libera el cloro, causa amarillamiento alrededor del área que fue marcada con el láser de fibra.

¿Puede un láser de fibra grabar madera?

Las máquinas de marcado láser de fibra no pueden grabar madera. Los láseres de fibra tienen una longitud de onda más corta que otros tipos de láseres, lo que permite que el láser de fibra penetre en la madera. Esto provoca acumulación de calor y eventualmente hará que la madera se incendie. Esto es extremadamente peligroso, especialmente porque la madera puede alimentar un fuego.

Además, los grabadores láser de fibra no proporcionan resultados óptimos en madera. La alta intensidad de un haz láser de fibra hace que sea difícil controlar su absorción en materiales porosos. Dado que la tasa de absorción no se puede controlar, las marcas que produce un láser de fibra en la madera son impredecibles. Incluso si tu madera no se incendia, el grabado puede estar quemado en algunos lugares y apenas visible en otros. No podrás lograr resultados precisos y repetibles, que es la razón principal por la que la mayoría de las personas están interesadas en un láser de fibra en primer lugar.

¿Puede un láser de fibra cortar vidrio?

Los láseres de fibra no se pueden utilizar para cortar vidrio, principalmente debido a la longitud de onda del haz láser que produce. Los láseres de fibra funcionan causando que una capa del material que están marcando absorba la luz y se derrita. El vidrio absorbe muy poca luz en el espectro visible, por lo que no es compatible con los marcadores láser de fibra.

¿Cuánto cuesta una máquina de marcado láser de fibra?

Los precios de las máquinas de marcado láser de fibra varían mucho dependiendo de la fuente. Muchos sistemas de alta gama cuestan decenas de miles de dólares. Si bien es posible comprar máquinas láser de fibra baratas, a menudo son de mala calidad y no funcionarán bien o no durarán mucho. Es difícil encontrar una máquina de alta calidad a un precio asequible.

Aunque los grandes fabricantes pueden justificar gastar una gran cantidad de dinero en máquinas costosas, las pequeñas empresas, artesanos y aficionados generalmente no pueden permitirse gastar $30,000 o más en un láser de fibra óptica. OMTech notó esta brecha en el mercado y diseñó máquinas destinadas a proporcionarte los mejores grabadores láser de calidad a precios razonables.

Dónde comprar una máquina de marcador láser de fibra

OMTech es una marca independiente que ofrece máquinas de grabado láser de calidad a precios asequibles. Antes de iniciar la marca, los fundadores de OMTech tenían más de diez años de experiencia en la industria del grabado láser. Ahora tienen máquinas láser para cada necesidad. Ya seas un aficionado que necesita un grabador de escritorio o una pequeña empresa que necesita un dispositivo más potente, OMTech Laser tiene la mejor solución para ti.

OMTech construye grabadores láser para funcionar de manera intuitiva, por lo que no necesitas un título de ingeniería para usar uno. Puedes acceder a capacidades láser avanzadas con solo tocar un botón. Entienden que los grabadores láser son una inversión, por lo que también ofrecen opciones de financiamiento para los clientes. Los artesanos de bricolaje y las pequeñas empresas ahora pueden aprovechar los términos de pago flexibles para comprar un grabador láser de calidad.

Han construido una comunidad en línea de aficionados, artesanos y empresas que comparten conocimientos sobre láser y resuelven problemas juntos. También proporcionan un soporte al cliente de primera calidad para que puedas aprovechar al máximo tu máquina láser. Comunícate con OMTech hoy para ver cómo pueden ayudarte a comenzar tu viaje láser.