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Procesamiento enriquecido de materiales

El procesamiento láser de materiales puede ser una labor compleja y altamente técnica. Seleccionar los parámetros de procesamiento adecuados para el corte, grabado y marcado láser de materiales puede variar dependiendo de muchos factores como:

• El tipo de material
• El espesor del material
• La potencia láser disponible
• La tasa de entrega de energía
• La longitud de onda láser
• La longitud focal del lente
• El ciclo de trabajo del láser
• La velocidad del sistema de entrega de haz
• El número de pulsos por pulgada
• Tasa de flujo de aire
• Forma de onda de pulso
• Tasa de flujo de escape

Sin la asistencia del software, los usuarios tienen que hacer múltiples pruebas y experimentos para lograr los resultados adecuados para cada proceso. Este es un proceso muy poco confiable y lento, que no siempre funciona exactamente igual y no siempre puede transferirse de un sistema a otro o entre fuentes láser de distintos rangos de energía. Esta complejidad se convierte en una barrera frustrante para los beneficios potencialmente ilimitados que ofrecen los sistemas láser.

La Base de datos de materiales inteligente es una de las muchas funciones que ULS ofrece para mejorar la simplicidad del procesamiento de materiales mediante láser. Reduce la complejidad a un simple proceso de tres pasos: 1) Seleccione un material compatible de una lista; 2) elija el tipo de procesos que desea realizar (corte, marcado o grabado); e 3) ingrese el espesor del material. A partir de esta información, la Base de datos de materiales inteligente podrá generar automáticamente los parámetros de procesamiento óptimos para el material; de esta forma, el usuario podrá concentrarse en su productividad y no en la carga de estar experimentando.

La Base de datos de materiales inteligente puede reducir la complejidad de esta manera tan extraordinaria al compensar varios factores: el tipo y espesor del material a procesar, la configuración del sistema láser actual y el tipo de proceso que el usuario desea compensar para distintos tipos de fenómenos. La siguiente sección describe con mayor detalle los tipos de consideraciones que la Base de datos de materiales inteligente puede manejar:

Consideraciones sobre los materiales

La Base de datos de materiales inteligente contiene parámetros de procesamiento de materiales mediante láser para cientos de materiales que van desde los más usados (como la madera de cerezo, acrílico o vidrio) hasta los que son para aplicaciones específicas (como la Cinta de doble recubrimiento de 3M^™ 4411-4412, Marnot^™ XL de recubrimiento duro, Lexan^™ PC, Hastelloy^™). En cada caso, la base de datos determina qué materiales se pueden marcar, cortar o grabar con la configuración del sistema láser actual. Por ejemplo, un sistema láser configurado con un láser de fibra puede marcar plástico PC (policarbonato) pero no puede cortarlo ni grabarlo. Un sistema láser con un láser CO₂ puede marcar y grabar, pero podría ser incapaz de cortar láminas de PC más gruesas si el láser tiene una potencia menor. La Base de datos de materiales inteligente conoce estas singularidades y es capaz de guiar al usuario sobre lo que se puede o no se puede procesar.

Más aun, la base de datos tendrá en cuenta la configuración del sistema láser actual y se asegurará de que los resultados del procesamiento sean consistentes en toda la amplia gama de materiales compatibles.

Consideraciones sobre la profundidad

En las aplicaciones de corte láser y grabado láser, la Base de datos de materiales inteligente ajusta automáticamente la velocidad de corte para lograr los resultados deseados. En el caso del corte láser, esto significa que el material quedará completamente separado. En el caso del grabado láser, esto significa que la profundidad será uniforme. En ambos casos, los resultados se consiguen con el mayor rendimiento posible.

Consideraciones sobre la potencia

Los materiales responden de forma distinta a las fuentes láser de distintos niveles de potencia. El corte de acrílico de 12,7 mm (½ pulgada) con 150 vatios de potencia láser es aproximadamente dos veces más rápido que el corte con 75 vatios. El procesamiento de algunos materiales, como las películas delgadas, responden mejor con niveles de potencia más bajos. La madera se oscurece cuando se marca con láseres de baja potencia, pero no cambia de color cuando se usan niveles de potencia más alta. En todos los casos, los parámetros del procesamiento de materiales mediante láser se deberán ajustar para compensar el nivel de potencia de la fuente láser.

ULS ofrece una variedad de fuentes láser con potencias que oscilan entre los 10 hasta los 500 vatios. Algunas máquinas de corte, grabado y marcado mediante láser pueden equiparse con múltiples láseres. En muchos sistemas láser, la potencia láser se puede combinar y suplementar. Por ejemplo, un PLS6.150D puede utilizar al mismo tiempo un láser de 75 vatios y otro de 10 vatios. Para aumentar la flexibilidad, es posible configurar los láseres de cualquier sistema láser en menos de 30 segundos con Rapid Reconfiguration^™, una potente función, exclusiva de ULS.

Seleccionar los parámetros correctos del procesamiento de materiales mediante láser puede ser complejo en lo referido a la potencia láser. Esta es otra área en la que la Base de datos de materiales inteligente agrega un enorme valor, ya que ajusta los parámetros de procesamiento automáticamente en base a la configuración del láser. La base de datos sugiere las mejores configuraciones para una amplia gama de necesidades. Por ejemplo, la base de datos brinda soluciones para necesidades tan diversas como el uso de un láser simple de 25 vatios para cortar ABS de 6,35 mm (¼ de pulgada) o el uso de un láser doble de 40 y 50 vatios para marcar granito. Esta extraordinaria característica se extiende a toda la gama de productos ULS y se combina con otras tecnologías de ULS como las tecnologías de Configuración láser doble^™, de Longitud de onda múltiple^™ y la de MultiWave Hybrid^™, etc., para permitir que sus usuarios accedan de manera simple a un increíble rango de capacidades de procesamiento sin ninguna complejidad asociada.

Consideraciones sobre la longitud de onda

ULS ofrece láseres de tres longitudes de onda: CO₂ de 10,6 µm, CO₂ de 9,3 µm y Fibra de 1,06 µm. Cada longitud de onda interactúa de manera distinta en base al material. Es posible que un láser CO₂ de 10,6 µm no tenga ningún efecto sobre el aluminio, mientras que un láser de fibra de 1,06 µm puede producir un marcado de alto contraste. El policarbonato produce marcas esmeriladas con las fuentes CO₂ de 10,6 µm y de 9,3 µm, pero crea una marca negra con la fuente de fibra de 1,06 µm. La Base de datos de materiales inteligente utiliza el tipo de láser o láseres que están instalados en el sistema láser y, en base a ellos, puede ajustar los parámetros del procesamiento de materiales mediante láser.

Consideraciones sobre la capacidad

Algunos materiales pueden procesarse en más de una forma con una sola fuente láser. Un ejemplo destacado es el hule que se usa para hacer sellos. Se puede marcar directamente o cortar para crear una representación verdadera del archivo de diseño, o procesar en "Modo de sello de hule" para producir un sello de hule funcional de alta calidad. Este proceso incluye agregar "hombros" a los marcados para mejorar la resistencia de los rebordes de marcado. La Base de datos de materiales inteligente contiene las configuraciones correctas para cada tipo de proceso, lo que permite que el usuario tenga la flexibilidad de producir cualquiera de los efectos anteriores sobre el mismo material.

Otras consideraciones

Para muchos materiales, existen consideraciones que no se pueden clasificar exactamente en alguna categoría en particular y el usuario las puede ver simplemente como "notas de procesamiento". Estas notas varían en base al material. Por ejemplo, un corte a través de una madera gruesa puede producir hollín y llamas que contaminan las lentes. Por lo tanto, para proteger las piezas ópticas y alargar la vida útil del sistema láser, las notas sugieren usar el accesorio de aire coaxial en la unidad de asistencia de aire. Los usuarios también pueden agregar sus propias notas de procesamiento para cada material y, así, tener un práctico lugar en donde almacenar información relevante para materiales específicos.

Mejora de la productividad

Sin la ayuda del software de la Base de datos de materiales inteligente, los usuarios tienen que utilizar métodos de "prueba y error" para determinar los parámetros de procesamiento, lo que puede tomar mucho tiempo, producir errores y no producir resultados aceptables. La naturaleza repetitiva de este método también genera importantes cantidades de materiales de desecho, lo cual puede resultar muy costoso. Considere un ejemplo en el cual un cliente desea hacer un proceso simple sobre un material propio. En este caso, un operador podría tener que probar varios grupos de parámetros para poder alcanzar un nivel de calidad adecuado. En el mejor de los casos, esto podría retrasar la entrega, pero en el peor, podría arruinar el material del cliente. Sin embargo, con la Base de datos de materiales inteligente, el operador podría reducir drásticamente el número de repeticiones de este proceso.

La Base de datos de materiales inteligente también funciona como un catálogo de materiales especiales. Los usuarios pueden ingresar parámetros específicos para cualquier material y posteriormente consultarlos en cualquier momento. Este es un gran beneficio para los clientes que utilizan materiales similares, pero no exactamente iguales, a los materiales que actualmente componen la base de datos. Adicionalmente, los usuarios pueden duplicar los materiales existentes y modificar los parámetros para guardarlos como un material nuevo o especial; esto puede ayudar con los procesos repetitivos y solidificar los procedimientos.

Mayor seguridad

El procesamiento de materiales con un sistema láser puede tener sus propios riesgos. Si se seleccionan parámetros incorrectos, el material podría encenderse y, así, poner en peligro el sistema láser, las instalaciones y al personal cercano. La Base de datos de materiales inteligente reduce drásticamente estos problemas de seguridad, ya que el usuario puede seleccionar parámetros que los expertos en el procesamiento de materiales mediante láser han evaluado rigurosamente en los sistemas láser. Por ejemplo, muchos materiales tienen una profundidad de corte máxima. Algunas veces, esta profundidad de corte es una limitación en el procesamiento, pero otras, el material podría representar un problema de seguridad si el usuario intentara hacer un corte más grueso que este límite. Otros materiales tienen velocidades de corte o marcado específicas debido a un motivo de seguridad. En general, la Base de datos de materiales inteligente utiliza la configuración óptima de procesamiento de materiales mediante láser en todos los casos y, al mismo tiempo, resguarda la seguridad del procesamiento.

Protección de la inversión

ULS está comprometida a mantener actualizada la Base de datos de materiales inteligente. Con cada actualización de software nueva, los usuarios se mantienen al día con los materiales más recientes para el procesamiento láser. Este proceso continúa protegiendo la inversión del cliente.