Láser de fibra para escalas precisas en metal
6. mayo 2025
¿Qué son los láseres de fibra óptica?
Láser de fibra suelen denominarse Láser de etiquetado utilizados. Sirven para marcar y grabar diversos materiales. También pueden utilizarse como láseres de corte para metales. Las marcas láser precisas y permanentes hacen que este tipo de láser sea popular en muchas ramas de la industria.
Funcionamiento y estructura del láser de fibra óptica
Cómo produce radiación un láser de fibra
Láser de fibra con una longitud de onda de 1064 nanómetros (nm) utilizan una fibra de vidrio especial.
Esta fibra de vidrio tiene tres capas: el núcleo, la vaina y el revestimiento.
El núcleo es el interior de la fibra de vidrio por el que se transporta la luz. El revestimiento es una capa que rodea el núcleo.
Ayuda a mantener la luz en el núcleo. También guía la luz a lo largo de la fibra de vidrio.
Este revestimiento protege la fibra de vidrio. Garantiza que la fibra de vidrio siga siendo flexible y plegable hasta cierto punto.
Dentro del núcleo hay unas partículas diminutas llamadas iterbio (dopaje).
Cuando la luz atraviesa la fibra, estas partículas de iterbio se excitan.
Las partículas de iterbio excitadas liberan partículas de luz. Estas partículas de luz saltan a través del núcleo y se encuentran con otras partículas de iterbio excitadas. La reacción en cadena resultante produce cada vez más energía en forma de luz.
Finalmente, esta luz amplificada se deja salir por un lado de la fibra. La luz que se produce es invisible, ya que se encuentra en la gama de infrarrojos.
Este tipo de láser se utiliza en muchos ámbitos. Por ejemplo, se utiliza en la industria para cortar metales.
Láser de fibra MOPA vs. Q-Switched: diferencias
MOPA y Q-switched son dos tipos de láser de fibra. Utilizan métodos diferentes para generar el haz láser. Los sistemas MOPA suelen ser la mejor opción por sus opciones de control más precisas.
Ventajas de los láseres de fibra MOPA
En los sistemas MOPA, la luz láser se genera lentamente y de forma controlada. A continuación, se amplifica. Esto es similar a abrir lentamente un grifo y luego dejar que el agua fluya con más fuerza. Esto permite controlar con precisión la energía y la duración del pulso.
Esta flexibilidad hace que los láseres MOPA sean ideales para aplicaciones que requieren un control preciso de la salida de luz. - Esto incluye el etiquetado láser de productos.
Los láseres MOPA ofrecen una amplia gama posible para controlar la frecuencia y también una anchura de pulso ajustable. Esto les permite producir excelentes marcas de recocido. También pueden utilizarse para marcar con láser muchos plásticos.
Láseres de conmutación de Q comparados con los de MOPA
Los láseres de conmutación Q generan impulsos láser muy rápidos y potentes. Estos pulsos cortos y potentes son buenos para aplicaciones que requieren una gran potencia. Un ejemplo es el grabado profundo de metales.
Los láseres de fibra de conmutación Q ofrecen menos flexibilidad. Tienen un control limitado de la energía y la duración del pulso. Esto es en comparación con los láseres MOPA. La anchura del pulso es fija y no ajustable, y la gama de frecuencias es bastante pequeña en comparación con un dispositivo MOPA.
Láser de fibra MOPA o Q-Switched: Debería comprar éste
En resumen, los láseres de fibra MOPA ofrecen un control preciso y una mejor repetibilidad de los parámetros luminosos. Los láseres de conmutación Q son buenos para aplicaciones con picos de potencia elevados. Sin embargo, ofrecen menos flexibilidad en el control.
En última instancia, la elección entre ambos sistemas depende de los requisitos específicos de la aplicación. Sin embargo, por regla general, la variante MOPA es la mejor opción para la mayoría de los usuarios.
Qué puede hacer un láser de fibra: ámbitos de uso y aplicaciones
Marcado por láser en metales y plásticos
Los láseres de fibra se utilizan en la industria para marcar con láser metales, plásticos, cerámica, vidrio y otros materiales. Pueden aplicar logotipos, números de serie, códigos de barras, códigos QR, texto y otra información de forma precisa y permanente.
Marcaje de componentes mediante láser de fibra en la industria del automóvil
En la industria del automóvil, los láseres de fibra se utilizan para el marcado o grabado por láser de piezas de recambio, componentes y herramientas. Puede tratarse de bloques de motor, componentes de transmisión, válvulas o piezas de plástico, por ejemplo. Las marcas láser se utilizan para la trazabilidad, la identificación y la garantía de calidad.
Etiquetado de productos en la industria electrónica
Los láseres de fibra se utilizan para marcar con láser componentes electrónicos, placas de circuitos impresos y microchips. Pueden aplicar códigos diminutos, números de serie o información específica sin dañar los componentes sensibles.
Etiquetado láser de dispositivos e instrumentos médicos
Los láseres de fibra se utilizan en tecnología médica para el marcado por láser de instrumentos quirúrgicos, dispositivos médicos, implantes o envases. El marcado preciso permite una identificación, trazabilidad y esterilización claras.
Láseres de fibra en la industria joyera, relojera y publicitaria
Los láseres de fibra se utilizan para el grabado láser individual de joyas, relojes, metales preciosos y piedras preciosas. Pueden aplicar detalles finos, patrones e información personalizada.
Industria del embalaje
Los láseres de fibra permiten el marcado por láser de envases, etiquetas y materiales peliculares. Por ejemplo, pueden aplicar información del fabricante, fechas de caducidad, códigos de lote o logotipos.
Industria alimentaria
Los láseres de fibra se utilizan para marcar alimentos y bebidas, especialmente botellas de vidrio, latas y envases. Pueden aplicar con precisión códigos de barras, información sobre productos, números de serie o etiquetado de calidad.
Los ámbitos de aplicación de los láseres de fibra para el marcado y grabado por láser son diversos y abarcan varias industrias. Los marcados precisos y permanentes permiten mejorar la trazabilidad, la identificación, el control de calidad y el marcado de productos y componentes.
¿Qué materiales puede grabar un láser de fibra?
Los láseres de fibra son versátiles y pueden procesar una amplia gama de materiales para diferentes aplicaciones.
Los láseres de fibra pueden grabar, grabar en profundidad, templar y decapar (por ejemplo, componentes recubiertos de polvo o pintados).
Los siguientes son algunos ejemplos de materiales que pueden procesarse con un láser de fibra:
Etiquetado de metales y plásticos
- Metales: acero, acero inoxidable, aluminio, cobre, latón, titanio
- Plásticos: Acrílico, ABS, PET, PETG, PC, PMMA y muchos más. (con ancho de pulso ajustable)
- Cerámica
Grabado profundo de metales
- Metales: acero, acero inoxidable, aluminio, cobre, latón
- Otros metales duros
- Cerámica
- Plásticos duros
Etiquetado de recocido en metales con tecnología MOPA
- Acero inoxidable
- Aluminio anodizado
- Titanio
- latón
Decapado de superficies recubiertas con láser de fibra
- Recubrimientos de color: Pinturas, barnices, recubrimientos en polvo
- Capas de oxidación: Capas anodizadas sobre metales
- Recubrimientos protectores: Lacas protectoras, revestimientos plásticos
- Pistas conductoras: Pistas electrónicas en placas de circuitos impresos
- Pastas conductoras del calor: conexiones térmicas en componentes electrónicos
La procesabilidad depende de varios factores. Entre ellos, la potencia, la óptica de enfoque, los parámetros del láser y los requisitos de la aplicación.
¿Cuánta potencia necesita un láser de fibra?
Al seleccionar un láser de fibra para Grabados láser y el marcado por láser de plásticos y metales, existen varias potencias de láser. La potencia láser exacta que necesita depende de varios factores. Entre ellos, el material que se va a procesar, la profundidad de grabado deseada y la velocidad de producción.
Láser de fibra de baja potencia (hasta 20 W)
Los láseres de fibra de baja potencia son adecuados para el marcado láser sencillo en plásticos y revestimientos metálicos finos. Estos láseres suelen ser económicos. Son ideales para entornos de producción pequeños o para su uso en laboratorios.
El área de grabado no debe superar los 110 x 110 mm.
Marcador láser de potencia media (hasta 60 W)
Los láseres de fibra de potencia media oscilan entre 30 y 60 vatios. Ofrecen una buena combinación de potencia y precisión. Son buenos para grabar metales como acero inoxidable, aluminio y latón. Estos láseres suelen ser versátiles y se utilizan a menudo en la industria.
Un sistema de 60 W puede considerarse un buen sistema polivalente. Los láseres de fibra para uso comercial o industrial no deberían utilizarse con menos de 30 W. Esto permite reaccionar con flexibilidad a los cambios.
Láser de marcado de alta potencia (> 80W)
Los láseres de fibra de esta clase de rendimiento son capaces de realizar grabados profundos y muy rápidos en metales. Ofrecen una alta velocidad de producción y son ideales para aplicaciones exigentes en metalurgia y producción industrial.
Los láseres con esta potencia también se utilizan a menudo en el sector de la joyería para cortar láminas finas de hasta 1 mm, por ejemplo, para cadenas con nombre.
Es importante saber que la potencia del láser depende de otros factores. Entre ellos, el diámetro del haz y el enfoque del láser. Un haz de mayor diámetro puede ser útil en algunas aplicaciones. Sin embargo, un haz estrecho y focalizado tiene una mayor densidad de energía.
Al seleccionar la potencia del láser, debe tener en cuenta los requisitos de su aplicación. Piense en los materiales que desea procesar y en el ritmo de producción deseado. Es aconsejable pedir consejo a los expertos. Esto le ayudará a encontrar la mejor potencia láser para sus necesidades específicas.
Esta es la vida útil de un láser de fibra
La vida útil de los láseres puede variar mucho y depende de varios factores, como el tipo de láser, la calidad de los componentes utilizados, las condiciones de funcionamiento y el mantenimiento. A continuación se presentan estimaciones aproximadas de la vida útil de los láseres de fibra, los láseres de CO2 (tubo de vidrio y tubo metálico) y los láseres UV:
Comparación de la vida útil de los láseres de fibra, CO2 y UV
La vida útil de los láseres de fibra suele ser muy larga, sobre todo si se mantienen adecuadamente.
Los láseres de fibra de alta calidad suelen alcanzar una vida útil de hasta > 80.000 horas de funcionamiento.
Sin embargo, factores como la refrigeración y el estado de los componentes ópticos pueden influir mucho en la vida útil.
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