Proyectos Láser de Precisión

Mirar a una grabadora láser cortar madera es un proceso hipnótico que parece imposible de creer. De repente, de la nada aparece un rayo potente e invisible de energía que vaporiza la madera transformándola en humo y fuego, convirtiéndola en una pieza artística de gran valor. Esto ocurre porque una potente computadora interna controla el sistema de movimiento con velocidad para posicionar precisamente el rayo láser, recreando lo que momentos atrás era sólo un simple dibujo en la pantalla de la computadora.

 

Los sistemas de láser modernos son verdaderamente centros de mecanizado, en los que se puede crear un diseño en la PC y minutos después tener la pieza terminada. Imagínese la cantidad de obras que podrían haber realizado, utilizando esta tecnología, brillantes y talentosos artistas como Leonardo Da Vinci o Miguel Ángel.

Pero afortunadamente no se necesita ser un genio para lograr que su sistema láser grabe y corte con gran precisión. Lo que necesita es, básicamente, entender cómo funciona su grabadora láser para que la pueda operar a su máxima perfomance. También necesitará una imaginación activa, del tipo de “¿qué pasará si lo hago de tal forma ...?

Por supuesto, su software de diseño y su grabadora tienen límites. Pero, de todas formas, los productos que puede crear dentro de estos límites son increíbles y le permite ofrecer a sus clientes productos de alta calidad, novedosos y únicos.

La “Cuchilla de Corte”

El láser de CO2 trabaja como si fuera una sierra caladora, pero sin el ruido y el polvo, tan insalubres como molestos. El controlador de la grabadora traduce el diseño en movimientos en X e Y. El controlador puede traducir el diseño de dos formas:

• el modo rastrillo, que se utiliza para grabar textos, logos, fotos, etc, durante el grabado, el carro de la máquina se mueve de izquierda a derecha rápidamente y va avanzando hacia delante
  
• el modo vectorial, durante el grabado, el carro recorre exclusivamente el sendero que se diseñó en el programa. Este proceso es similar al que utiliza un pantógrafo o router de grabado tradicional mediante fresa o diamante. Al utilizar el modo vectorial con el láser configurado a una alta potencia y baja velocidad logrará cortar los materiales.

Las grabadoras LaserPro tienen una herramienta que le permite determinar al usuario si cada parte del diseño debe ser grabada en modo rastrillo o vector. Esto se logra simplemente ajustando el grosor de la línea de contorno del gráfico. Por lo general, una línea de 0,076 mm. o menos, será considerada como un gráfico vectorial y por el contrario, si es más gruesa será grabada en modo rastrillo.

Otra función que necesita conocer para cortar con láser es cómo su láser “pulsa” durante la operación y cómo esto puede afectar el corte. Tenga en cuenta que el rayo láser no es un rayo de luz continuo, sino que es un constante proceso de encendido y apagado del rayo. Se puede controlar la duración de estos pulsos utilizando el software de la grabadora. El control de la grabadora pulsa el láser a una frecuencia muy alta para crear un corte fino y controlable.

A mayor frecuencia de pulso del láser más encimados estarán, lo que resultará en un corte más suave. El pulso del láser se controla fácilmente desde el software de la grabadora, llamándose el comando PPI (Pulsos Por Pulgada). Como regla general, a mayor PPI mejor calidad de corte.

También deberá tener en cuenta el tamaño del punto focal del láser. Los lentes del láser le dan una distancia focal, que es la distancia desde la base del lente hasta la superficie del material. La mayoría de las grabadoras vienen de fábrica con un lente de 2 pulgadas (50,4 mm) que genera un punto de aproximadamente 0,1 mm. El lente crea un rayo de forma cónica que comienza en el lente y se agudiza hasta el punto mínimo que es la distancia de foco. Los lados angulares de este cono de luz pueden crear un borde levemente chanfleado en materiales gruesos. Este efecto se puede minimizar utilizando un lente de  mayor distancia focal, aumentando la potencia, utilizando un punto medio de foco dentro del material o una combinación de todas, dependiendo del material y la potencia del láser.

Aplicaciones Reales de Corte

Luego de entender lo básico, comience a experimentar con algunos proyectos e ideas. Alguna de las muchas aplicaciones de corte de materiales incluye hacer posavasos, adornos para las fiestas, apliques para placas, marquetería, llaveros, letras corpóreas, artesanías, tarjetas de identificación, displays para puntos de venta, etc., etc.

Comenzar con un posavaso es simple e ilustra el proyecto. Por ejemplo, utilizaremos una plancha de madera de Aliso de 3 mm. de espesor y 100 mm de ancho.

Para comenzar con el diseño en CorelDraw, baje una línea guía de la regla superior para mostrar el tamaño dimensional de la plancha de madera. Dibuje un círculo que sea un poquito menor de 100 mm. de diámetro y céntrelo verticalmente (Truco: manteniendo presionada la tecla Control mientras dibuja el círculo creará una forma simétrica). Como vamos a cortar el círculo asegúrese que el grosor de la línea del contorno sea inferior a 0,075 mm. El espesor de la línea puede ser modificado utilizando el Cuadro de Diálogo de la Herramienta de Contorno. Pinte la línea de  color rojo, esto nos va a servir luego para cortar los posavasos.

Ahora agregue algún logo o texto dentro del círculo para completar el diseño (ver Figura 1). Luego de alinear todos los elementos, puede agruparlos y utilizar la herramienta Duplicar para completar la plancha de madera.

Ahora sólo nos resta mandar a grabar y cortar el diseño. Para una grabadora de 30 watts deberemos utilizar 100% de velocidad, 75% de potencia y una resolución de 500 DPI para el grabado y en el rojo (corte del círculo) deberemos configurar 3% de velocidad, 100% de potencia y un PPI (Pulsos por Pulgada) de 500.

Figura 1 – Diseño del Portavaso

Arte Vectorial

El mismo concepto puede ser llevado un paso adelante trabajando en un diseño que utilice dos configuraciones vectoriales, una para hacer un pequeño corte y otra a mayor potencia para cortar como hicimos en el ejemplo anterior.

Los gráficos ornamentales de las fiestas han sido tomados de CorelDraw. Se modificó el grosor de la línea al correcto para cortar vectorialmente y se agregó un color diferente de línea para cortar las películas de metal. Elegimos negro para las de menor potencia y rojo para los de mayor. Las líneas negras fueron cortadas primero de acuerdo al orden de color de la máquina, los colores ustedes los deben chequear de acuerdo a su máquina.

Ahora que el diseño está preparado mándelo a la grabadora. Para el corte de la madera utilice los mismos parámetros que en el ejemplo anterior. Para el negro utilice la misma velocidad y baje la potencia al 10%.

El paso final es preparar la madera aplicándole la película a la superficie superior. Las películas autoadhesivas vienen en una gran variedad de colores y adhieren perfectamente a la madera. Como también vamos a cortar la madera, en este caso conviene proteger la película del humo del corte aplicando cinta de enmascarar encima de la película.

Luego de cortar todo el diseño remueva la cinta de enmascarar y los sectores no deseados de la película. Cualquier pequeño residuo de humo que haya quedado puede ser removido simplemente pasándole un paño suave con agua. El producto final brilla debido a la combinación del corte de la película con precisión y a la apariencia dimensional de la madera cortada mediante láser.

Cortando Displays Verticales

Crear diseños tridimensionales de simples planchas de madera es mucho más simple de lo que parece. El secreto de este proceso es hacer un pequeño soporte a la parte vertical del display que va a encastrar con su correspondiente ranura de la base. Para crear este encastre tenemos que recordar que el láser vaporiza una pequeña porción del material cortado. En teoría lo que el láser come es el tamaño del punto del láser una vez focalizado, pero en realidad la intensidad de la energía del láser remueve un poco más debido a que el material se sigue quemando unos milisegundos después del paso del láser. La compensación, por lo tanto, tiene mucho de experiencia y práctica con los distintos materiales ya que no todos reaccionan de la misma manera.

Comience el diseño del display vertical dibujando un rectángulo de 150 mm de ancho por 75 mm de alto. Para crear una apariencia más profesional puede redondear las esquinas. Cree otro rectángulo de 50 mm de ancho y 3,17 mm de alto. Centre el rectángulo pequeño respecto del grande, y bájelo hasta que apenas se toquen. Seleccione ambos rectángulos, utilice la herramienta Soldar  para soldarlos. Verá que la parte inferior del rectángulo desaparece y se crea la ranura de encastre (ver Figura 2).

Figura 2 – Diseño del display con ranura para encastrar en la base.

Ahora cree la base dibujando un rectángulo de 100 mm de ancho por 75 mm de alto y también redondéele las esquinas. La ranura para encastrar puede ser creada dibujando un segundo rectángulo con las dimensiones 49,8 mm de ancho por 3 mm de alto. (Note que hemos reducido las dimensiones para compensar el material vaporizado durante el corte del láser). Alinee el rectángulo pequeño al centro del rectángulo base. Agregue el texto, logo o foto a ser grabada y el diseño para este proyecto está listo.

El encastre resultante deberá ser firme pero no tan apretado como para romper la madera. Se pueden requerir pequeños ajustes en las dimensiones para compensar las variaciones de los distintos materiales. Mojar levemente la madera con agua ayuda a que las piezas se junten y hagan una unión fuerte que no requiere pegamento.

Mecanizado con Láser

Con la capacidad de grabar y cortar, su sistema de láser puede ser realmente llamado un “centro de mecanizado láser”. Materiales como ser plástico, madera, acrílico, cuero y goma pueden ser personalizados y cortados con tolerancias de precisión para fabricar productos valiosos de materia prima económica.

Si tiene una grabadora láser, tómese el tiempo para aprender a cómo fabricar productos en serie para obtener el máximo retorno de su inversión. Si está considerando la compra de una grabadora láser, ahora es un buen momento para sacar ventaja de esta tecnología confiable con virtualmente posibilidades ilimitadas.