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Máquina con láser facilita corte y grabado de materiales

El prototipo está conformado por un láser de alta potencia y un sistema CNC, mecanismo de control numérico de alta precisión del orden de micras que facilita el corte y grabado de diferentes tipos de materiales.

Medellín, 18 de septiembre de 2017Agencia de Noticias UN-

La máquina consta de un láser de alta potencia (a la izquierda) y un sistema CNC (a la derecha). Fotos: cortesía Álvaro Bastidas.

El láser tiene una cavidad óptica conformada por un tubo de vidrio que contiene dióxido de carbono, el cual genera la luz láser.

La máquina CNC tiene una especie de lápiz que guía la luz del láser.

La máquina corta y graba diferentes materiales de entre uno y cuatro centímetros de espesor. Foto tomada de: goo.gl/5tK266.

Para probar la máquina se cortaron y grabaron varias figuras.

Con este sistema tanto el corte como el grabado de figuras son más precisos.

La máquina es útil en industrias de vidrio, acero, madera, acrílico y papel, entre otros materiales. Según el profesor Álvaro Bastidas, de la Escuela de Física de la Facultad de Ciencias de la Universidad Nacional de Colombia (U.N) Sede Medellín, esta herramienta se ha convertido prácticamente en una necesidad, en especial en campos como la arquitectura y el diseño.

El prototipo usa un mecanismo guía para la luz láser en régimen pulsado, lo que quiere decir que permite mayor exactitud en los movimientos necesarios para las aplicaciones industriales y una mejor calidad en los acabados del producto final.

El láser enciende y apaga al compás de las órdenes que se envían desde un computador, con el fin de que el trabajo se pueda hacer con pausas para no dañar ni desperdiciar el material, explica el profesor Bastidas.

El académico menciona que en la investigación se vio “la necesidad de no trabajar con el láser común, que es el de forma continua, porque cuando termina de hacer una figura en papel o madera no se puede apagar inmediatamente y alcanza a quemar un poco más el material, dejando desperfectos”.

De ahí surgió la idea de crear la máquina capaz de calcular los pulsos del láser necesarios para cada tarea según las órdenes que recibe del computador al que está conectada, y que se apaga automáticamente cuando completa la función.

En esos aspectos consiste la novedad del prototipo, el cual se fabricó con base en sistemas existentes en el mercado para elaborar un mecanismo CNC. De la investigación también se destaca el diseño y la construcción del láser en el Laboratorio de Láseres y Espectroscopía de la Facultad de Ciencias de la U.N. Sede Medellín.

El láser tiene una cavidad óptica compuesta por un tubo de descarga eléctrica de un centímetro de diámetro y 180 centímetros de longitud que contiene dióxido de carbono, encargado de generar la luz láser.

Los extremos de la tubería tienen espejos: uno de ellos permite alta reflexión de luz infrarroja y el otro la salida de un 30 % de ella, la cual constituye la radiación usada para corte y grabado de los materiales.

Por otro lado, la máquina incluye una mesa de corte de 60 centímetros cuadrados y entre sus componentes tiene una especie de lápiz, mecanismo que guía el movimiento de la luz láser.

La máquina se probó en corte y grabado de materiales como vidrio, plástico y papel; para lograr su operación fue necesario desarrollar un software para controlar el envío de las órdenes adecuadas desde el computador.

El programa informático se adapta a la recepción de imágenes en formatos como JPG, Word, PowerPoint Y CorelDRAW, entre otros, sin necesidad de transformarlas.

Mayor durabilidad

Entre otras ventajas de la máquina está una mayor duración en comparación con máquinas de corte y grabado convencionales que existen en el mercado, las cuales habitualmente se desechan a los seis meses de uso, según advierte el profesor Bastidas.

“En Colombia hay un problema con el uso de estas máquinas industriales porque los láseres tienen solo cerca de ocho meses de duración, con promedio de ocho horas diarias de trabajo,”, agrega. La perdurabilidad del prototipo construido puede ser de hasta 10 años.

Habitualmente la operación de este tipo de máquinas implica riesgos de quemaduras o afectaciones de la piel y de la visión para quien las utilice, lo que se minimiza con la desarrollada en el Laboratorio de Láseres y Espectroscopía de la U.N. Sede Medellín, puesto que encapsula la radiación.

La proyección es hacer un escalamiento industrial del prototipo creando posibilidades de comercialización y mantenimiento de las máquinas en Colombia.

(Por: Fin/KAG/MLA/LOF
)
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