¿Qué es el grabado láser? Tres tipos | Aplicaciones importantes

GRABADO LÁSER

¿Qué es el grabado láser?

El grabado con láser o grabado con láser se refiere al proceso de marcado o grabado en la superficie de materiales hechos de metal, polímeros o aleaciones. El grabado con láser no implica el uso de tinta o herramientas de contacto para marcar la superficie del material. Esto elimina la necesidad de reemplazar regularmente las puntas de metal que se desgastan o desafilan después de un uso repetitivo.

grabado láser
Grabado con láser o grabado sobre metal. fuente de imagen: UlfbastelLasergrav, marcado como dominio público, más detalles sobre Wikimedia Commons

Componentes de la máquina de grabado láser

Las máquinas de grabado láser tienen tres componentes principales:

Láser: El láser es la herramienta principal para marcar o grabar diferentes patrones en la superficie del material dado. Los puntos en la superficie del material que son grabados por el rayo láser se encuentran en / cerca del punto focal del sistema óptico láser. El área que no cae cerca del punto focal no se ve afectada por el rayo láser. La energía proporcionada por el láser calienta el material y finalmente vaporiza o desprende el material de la superficie.

Controlador: El controlador se utiliza para determinar la dirección, la intensidad del rayo láser, la velocidad de movimiento y la extensión del rayo láser dirigido a la superficie del material. El controlador se puede programar para permitir que el láser siga un patrón de grabado deseado. El controlador regula cuidadosamente la intensidad y velocidad del rayo láser para mantener la consistencia en la profundidad del grabado. El controlador también determina la potencia adecuada del rayo láser para diferentes materiales.

Superficie: La superficie proporciona una plataforma para colocar el material sobre el que actuará el láser. Esta superficie no requiere un límite circundante ni ningún equipo de sujeción para mantener el material en su lugar debido a la precisión del puntero láser. El controlador está programado para permitir que el láser siga una determinada trayectoria únicamente.

Aparte de estos componentes principales, cada configuración de grabado láser utiliza una bomba de vacío o un soplador para eliminar las escamas o los desechos de la superficie del material después del proceso de grabado. Las bombas de vacío también ayudan a eliminar los humos nocivos y el humo generado durante el proceso.

Grabador láser. Fuente de imagen: Jason7825grabador láser, marcado como dominio público, más detalles sobre Wikimedia Commons

¿Cuáles son los tipos de máquinas de grabado láser?

Las máquinas de grabado / grabado láser se encuentran generalmente en tres tipos diferentes:

Las máquinas láser de tipo XY son las máquinas de grabado láser más utilizadas. Estas máquinas generalmente tienen una pieza o superficie estacionaria y un sistema láser móvil. El láser se puede mover libremente en dos dimensiones, es decir, en forma de vectores. En algunas máquinas, el sistema láser es fijo y la superficie es móvil. En pocas máquinas, el sistema láser se mueve en una dimensión de eje y la superficie se mueve en la otra.

Demostración de un láser XY. Fuente de imagen: Kittyslave at Wikipedia en inglésWikilaser1, marcado como dominio público, más detalles sobre Wikimedia Commons

El tipo cilíndrico de máquinas de grabado láser implica el uso de piezas de trabajo cilíndricas que se montan mediante superficies planas y el láser atraviesa una hélice fina de manera efectiva. En estos sistemas de grabado láser, el pulso láser de encendido y apagado se utiliza para generar la imagen de trama requerida.

También está disponible un tercer tipo de máquinas de grabado láser en las que tanto la pieza de trabajo como el sistema láser son fijos o estacionarios. En estas máquinas, los espejos galvo se utilizan para mover el rayo láser a través de la superficie del material para grabar un patrón. Esta técnica de grabado láser es capaz de trabajar en modo vectorial o rasterizado.

¿Cuáles son las aplicaciones del grabado láser?

Grabado láser directo de cilindros y planchas de impresión flexográfica

Los láseres de dióxido de carbono se utilizaron inicialmente para la ablación y marcación de patrones en la superficie de placas de goma sin el uso de tinta ni herramientas de contacto. Los láseres de dióxido de carbono fueron reemplazados posteriormente por láseres de fibra para grabar placas flexográficas. Estos láseres proporcionaron una calidad de grabado mejorada. El grabado o grabado láser directo es ahora una forma de impresión de uso común para planchas flexográficas.

Una placa flexográfica. Fuente de imagen: en: usuario: CelshaderPlaca de flexografía de cerca, marcado como dominio público, más detalles sobre Wikimedia Commons

Grabado láser de fotopolímero directo

En este proceso, un material de placa de fotopolímero con una capa de máscara en la superficie del material escanea la imagen generada electrónicamente y el cabezal de imágenes láser infrarrojo ayuda a ablación de la máscara para mostrar el polímero grabado sin curar. Luego, se utiliza una exposición ultravioleta para formar la imagen a través de la máscara. Luego, la plancha digital se procesa de manera similar a la impresión flexográfica. Este método se ha vuelto muy popular para etiquetar placas.

Grabado láser de rodillos anilox

Se usaron láseres de dióxido de carbono para grabar un patrón celular deseado en una superficie de cerámica pulida. Más tarde, los láseres de dióxido de carbono se cambiaron por láseres YAG, ya que este último proporcionaba un rayo más enfocado que permitía un grabado de patrones finos con mayor eficacia. Hoy en día, los láseres de fibra se han vuelto más comunes para este proceso porque permiten la conmutación rápida de múltiples rayos láser.

Grabado láser de superficie (SSLE)

El grabado láser subterráneo o SSLE se refiere a la técnica de marcar o grabar una imagen en un material sólido transparente con la ayuda de rayos láser. Este proceso implica el enfoque de rayos láser debajo de la superficie del material para producir fracturas finas. SSLE utiliza láseres de estado sólido bombeados por diodos o DPSS para el grabado. Estos grabados se realizan principalmente en cristales ópticos de alta calidad.

Para saber más sobre los láseres de fibra que se utilizan para el grabado láser, visite https://lambdageeks.com/fiber-lasers/

Sobre Sanchari Chakraborty

Soy un estudiante entusiasta, actualmente invertido en el campo de la Óptica Aplicada y la Fotónica. También soy miembro activo de SPIE (Sociedad internacional de óptica y fotónica) y OSI (Sociedad óptica de India). Mis artículos tienen como objetivo sacar a la luz temas de investigación científica de calidad de una manera simple pero informativa. La ciencia ha ido evolucionando desde tiempos inmemoriales. Por lo tanto, intento aprovechar la evolución y presentarla a los lectores.

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