Glosario de servicio láser

Propiedades del haz y del pulso

Longitud de ondatambién λ: El color de la luz que emite un láser, dado en nanómetros o micrómetros. Determina qué absorbe un material, por lo que es lo primero que hace que un láser sea adecuado o no para un trabajo: 1,06 µm de una fuente de fibra o Nd:YAG, 10,6 µm de una fuente de CO2 y 355 nm de una fuente triplicada se comportan de forma completamente distinta sobre el mismo plástico.
Factor de calidad de haztambién M cuadrado, M²: Un número adimensional que compara un haz real con uno ideal limitado por difracción, para el que M² = 1. Es la relación entre el producto radio de cintura por divergencia del haz real y el de ese ideal. Un M² más alto no se puede enfocar tan pequeño, por lo que un cambio en M² se manifiesta como un corte más ancho o una soldadura más débil antes que de cualquier otra forma.
Producto de parámetros del haztambién BPP: El radio de la cintura del haz multiplicado por su semiángulo de divergencia, normalmente expresado en mm·mrad. Es la magnitud de calidad de haz que la industria del láser de fibra suele indicar, y es en torno a ella como se eligió la óptica de un cabezal de corte.
Modo transversaltambién monomodo, multimodo: La forma espacial del haz en su sección transversal. Un haz monomodo tiene un único perfil de intensidad limpio y la mejor focalizabilidad; un haz multimodo lleva varios y se enfoca en un punto más grande con la cima más plana, algo que prefieren algunos cortes y soldaduras de gran espesor.
Diámetro del punto focal: El diámetro del haz donde es más pequeño, en la pieza. Lo fijan la longitud de onda, la calidad de haz y la óptica del cabezal, no el ajuste de potencia.
Profundidad de focotambién longitud de Rayleigh: La distancia a lo largo del haz en la que el punto se mantiene lo bastante cerca de su tamaño mínimo para que el proceso funcione. Una profundidad de foco más corta hace que la máquina tolere peor la planitud de la chapa y la variación de la distancia de trabajo.
Colimación: Convertir un haz divergente en uno cuyos rayos son casi paralelos, de modo que pueda transportarse una distancia y después enfocarse de forma deliberada.
Potencia media: La potencia óptica entregada a lo largo del tiempo, en vatios. En un sistema pulsado es la cifra que figura en la placa de características y, por sí sola, dice poco de lo que hace cada pulso.
Potencia de pico: La potencia en el máximo de un solo pulso, que en un sistema de pulso corto puede estar muchos órdenes de magnitud por encima de la potencia media. Es lo que permite retirar material con muy poco calor.
Energía de pulso: La energía que lleva un pulso, en julios o milijulios. Se obtiene dividiendo la potencia media por la frecuencia de repetición, y por eso subir la frecuencia en una fuente de potencia fija reduce la energía de cada pulso.
Duración del pulsotambién anchura de pulso: Cuánto dura un pulso. Los rangos tienen sus propios nombres y sus propios equipos: nanosegundo, picosegundo y femtosegundo. Los pulsos más cortos aportan menos calor al material de alrededor para el mismo volumen retirado.
Frecuencia de repeticióntambién PRF, frecuencia de repetición de pulsos: Cuántos pulsos por segundo emite la fuente, en hercios, kilohercios o megahercios.
Ciclo de trabajo: La fracción de tiempo en la que una fuente modulada emite realmente, expresada en porcentaje. Es relevante en sistemas de marcado y codificación cuya salida la gobierna la línea de producción en lugar de funcionar de forma continua.
Fluenciatambién densidad de energía: Energía por unidad de área, normalmente en J/cm². Es la magnitud que decide si una superficie se marca, se ablaciona o se daña, y por eso una misma fuente puede ser inocua en una óptica y destructiva en otra.
Irradianciatambién densidad de potencia: Potencia por unidad de área, normalmente en W/cm². El equivalente en onda continua de la fluencia y la magnitud que importa en una fuente que funciona de forma continua y no en pulsos. La misma potencia a través de un punto más pequeño es un proceso completamente distinto.
Deriva de frecuencia: Un pulso cuya frecuencia instantánea cambia a lo largo de su duración, por lo que sus colores no llegan juntos. Los sistemas ultracortos aplican deliberadamente esta deriva para poder amplificar sin riesgo y la eliminan de nuevo a la salida.
Dispersión del retardo de grupotambién GDD: La dependencia con la longitud de onda del tiempo que tarda la luz en atravesar algo, en fs². Es la razón de que un pulso ultracorto se alargue al pasar por vidrio, y de que esos sistemas incluyan elementos cuya única función es compensarla.
Enganche de modos: Mantener una relación de fase fija entre los modos longitudinales de un láser, de modo que la salida pase a ser un tren regular de pulsos ultracortos al ritmo del recorrido de ida y vuelta en la cavidad. Un sistema que ha dejado de enganchar modos sigue emitiendo luz, y por eso el síntoma suele describirse como salida incorrecta y no como ausencia de salida.
Conmutación Q (Q-switch): Mantener pérdidas altas dentro del resonador mientras la energía se acumula en el medio activo y liberarla después rápidamente, lo que produce pulsos cortos de muy alta potencia de pico. La forma estándar de construir una fuente de nanosegundo industrial o científica.
Generación de armónicostambién SHG, THG, FHG, duplicación de frecuencia: Convertir la luz a una longitud de onda más corta en un cristal no lineal: el segundo armónico divide la longitud de onda por dos, y el tercero y el cuarto la dividen más. Así una fuente de 1064 nm pasa a ser de 532, 355 o 266 nm; la conversión nunca es completa, por lo que la salida es una mezcla que hay que separar.
Oscilador paramétrico ópticotambién OPO: Un dispositivo no lineal en una cavidad resonante donde un fotón de bombeo se convierte en dos de menor energía, llamados señal y complementario. Cambiar el ángulo o la temperatura del cristal sintoniza la salida, por lo que se usa un OPO cuando una longitud de onda fija no sirve.
Amplificador paramétrico ópticotambién OPA: El mismo proceso no lineal usado como amplificador de un solo paso para una señal existente en lugar de dentro de una cavidad. Habitual en sistemas ultrarrápidos para obtener salida sintonizable.
Láser semillatambién oscilador: La fuente pequeña y bien comportada que define el pulso que después amplifica un sistema mayor. Sus propiedades determinan lo que puede producir toda la cadena.
Oscilador maestro y amplificador de potencia (MOPA)también MOPA: Una arquitectura en la que la forma y la temporización del pulso las fija un oscilador de baja potencia y la potencia proviene de etapas amplificadoras separadas. Permite variar la duración del pulso con independencia de la frecuencia de repetición, algo que las fuentes de pulso fijo no pueden hacer.

Fuentes láser y medios activos

Fuente lásertambién resonador, cabezal láser: La parte de la máquina que genera realmente la luz, a diferencia de la máquina que la mueve. En una máquina industrial moderna es un módulo sustituible con su propia fuente de alimentación, refrigeración e interfaz.
Medio activotambién medio activo: El material que amplifica la luz cuando se le aporta energía: un cristal dopado, una fibra dopada, una mezcla de gases o un semiconductor.
Diodo de bombeotambién módulo de bombeo, barra de diodos: El emisor semiconductor que aporta energía al medio activo. Los diodos de bombeo son consumibles: su salida cae con las horas acumuladas, y un sistema que ha perdido potencia a lo largo de los años en lugar de de repente se describe normalmente en esos términos.
Driver de diodotambién fuente de corriente: La electrónica de potencia que entrega una corriente regulada con precisión a un diodo de bombeo, junto con sus protecciones y enclavamientos. Es un conjunto aparte del diodo, y una falla aparte de la suya.
Láser de fibra: Una fuente cuyo medio activo es una fibra óptica dopada, normalmente con iterbio, que emite cerca de 1 µm. Hoy es la opción por defecto para el corte y la soldadura de metales y se suministra en general como módulo sellado.
Láser de CO2: Una fuente de gas que emite en torno a 10,6 µm, todavía la herramienta adecuada para los no metales: acrílico, madera, papel, film, textiles y muchos plásticos. Equipo plenamente actual y no antiguo, construido en versiones sellada, de losa o de gas circulante, con necesidades distintas.
Estado sólido bombeado por diodostambién DPSS: Una fuente de estado sólido, normalmente un cristal dopado, bombeada por diodos y no por lámpara de destello. Abarca la mayoría de las fuentes de nanosegundo científicas y de marcado industrial construidas en las dos últimas décadas.
Nd:YAGtambién YAG de neodimio: Granate de itrio y aluminio dopado con neodimio, el cristal activo de estado sólido más extendido, con emisión a 1064 nm y convertido con frecuencia en armónicos.
Ti:sapphiretambién titanio zafiro: Zafiro dopado con titanio, un cristal ampliamente sintonizable que permite pulsos muy cortos. La base de una generación de sistemas de investigación ultrarrápidos, muchos de los cuales ya no tienen soporte del fabricante aunque siguen en uso diario.
Lámpara de destello: La lámpara pulsada usada para bombear los láseres de estado sólido antiguos antes de los diodos. Un consumible con una vida útil en número de disparos y la razón de que los sistemas antiguos tengan un intervalo de servicio que los bombeados por diodos no tienen.
Amplificador de fibra: Un tramo de fibra dopada usado para elevar la potencia de un haz ya producido en otro lugar, no para generarlo.

Conducción del haz y cabezales

Fibra de procesotambién fibra de salida, fibra de alimentación: El cable de fibra óptica armado que lleva el haz desde la fuente hasta el cabezal de proceso. Es un componente óptico de precisión dentro de una funda protectora, no un cable, y sus caras terminales forman parte del camino del haz.
Conector QBHtambién QD, conector de fibra de alta potencia: Una interfaz de conector de fibra óptica de alta potencia, muy usada entre una fuente láser de fibra y un cabezal de proceso. La cara terminal está en el haz completo, por lo que su estado forma parte del estado óptico de la máquina.
Cabezal de cortetambién cabezal de proceso: El conjunto situado al final del camino del haz que colima, enfoca y entrega el haz a la pieza, junto con el gas de asistencia, la detección de altura y una ventana protectora. En una máquina moderna incluye además enfoque motorizado y a veces conformado del haz.
Ventana protectoratambién vidrio protector, lámina protectora: Una óptica plana consumible situada entre la óptica interna del cabezal y el proceso, puesta ahí para dañarse en lugar de ella. Su estado afecta al haz que llega a la pieza.
Lente de colimación: La óptica que toma el haz divergente que sale de la fibra y lo hace paralelo, antes de que actúe sobre él la óptica de enfoque.
Lente de enfoque: La óptica que lleva el haz colimado a su punto de trabajo. Su distancia focal fija tanto el tamaño del punto como la profundidad de foco.
Boquilla: La punta por la que salen el haz y el gas de asistencia. Un consumible cuya geometría y alineación respecto al haz forman parte del proceso, no son simple fontanería.
Detección capacitiva de alturatambién control de distancia: El sistema que mantiene un cabezal de corte a una distancia fija sobre la chapa midiendo la capacidad entre boquilla y pieza, corrigiendo la planitud de la chapa a medida que el cabezal se desplaza.
Escáner galvanométricotambién galvo, cabezal de barrido: Dos espejos rápidos sobre ejes accionados que dirigen el haz por un campo sin mover la pieza. El mecanismo estándar para marcado, grabado y codificación.
Lente F-thetatambién lente de barrido: Una lente diseñada para que la posición en el campo sea proporcional al ángulo del escáner, lo que mantiene una imagen marcada con galvo plana y bien proporcionada. Es específica de una longitud de onda y de un tamaño de campo, y no es intercambiable entre ellos.
Expansor de haz: Un conjunto óptico que cambia el diámetro del haz antes de la óptica de enfoque, usado para equilibrar el tamaño del punto frente a la profundidad de foco.
Divisor de haztambién reflector parcial: Una óptica que divide un haz entre varios caminos, o separa longitudes de onda después de la conversión armónica.
Aislador ópticotambién aislador óptico: Un dispositivo unidireccional que impide que la luz reflejada vuelva por el camino del haz hasta la fuente, donde puede causar daños.

Movimiento, control y sistemas auxiliares

Control CNCtambién control de máquina: El computadora y el software que coordinan los ejes, la potencia de la fuente y el gas de proceso a partir del programa de pieza. En máquinas más antiguas es con frecuencia el elemento cuyo soporte termina primero, mientras la mecánica y la óptica siguen sanas.
Servoaccionamientotambién amplificador: La electrónica de potencia que convierte una orden de control en movimiento de motor controlado, con realimentación de posición y de corriente.
Encoder: El dispositivo de realimentación que informa de la posición o la velocidad reales al accionamiento y al control. La precisión del movimiento depende de que se pueda confiar en él.
Juego mecánicotambién juego mecánico: Movimiento del lado accionado que no sigue de inmediato al accionamiento en una inversión, por holgura en la mecánica. Se ve en la pieza como elementos correctos en un sentido y no en el otro.
Guía linealtambién riel, guía: La guía de precisión sobre la que se desplaza un eje de la máquina. Un elemento de desgaste en una máquina que lleva años en producción.
Cadena portacablestambién portacables: El soporte articulado que guía cables, fibra y mangueras a lo largo de un eje en movimiento. Su estado importa porque la fibra que lleva dentro es un componente óptico.
Enfriadortambién equipo de refrigeración de proceso: La unidad que retira el calor de la fuente, del cabezal y a veces de la electrónica, manteniendo el refrigerante a una temperatura y un caudal fijados. Las fuentes láser se especifican dando la refrigeración por supuesta, así que el enfriador es parte del láser y no un accesorio.
Punto de rocío: La temperatura a la que el aire del interior de la máquina se satura y el agua condensa. Por eso la temperatura del refrigerante y la humedad ambiente se indican juntas en los equipos láser refrigerados, y por eso la misma consigna se comporta de otro modo en verano.
Gas de asistenciatambién gas de proceso, gas de corte: El gas que llega al corte a través de la boquilla, normalmente oxígeno, nitrógeno o aire comprimido. Su elección, su pureza y su presión cambian el resultado tanto como los ajustes del láser.
Extracción de humostambién filtración: El sistema que retira los humos de proceso y las partículas de la zona de corte o marcado. Forma parte tanto del expediente de seguridad como del estado óptico, ya que lo que no se extrae se deposita en la óptica.
Enclavamiento de seguridad: Un circuito que impide la emisión mientras la cabina, los resguardos y las cubiertas de la máquina no estén en el estado que supone el expediente de seguridad.
PLCtambién autómata programable: El controlador que gestiona la lógica de la máquina, la secuenciación y los enclavamientos relacionados con la seguridad, junto al control de ejes.

Términos de proceso que ve en una pieza

Ancho de corte: El ancho de material que retira el corte. Hay que conocerlo para que la pieza salga a medida, y un ancho de corte que ha cambiado sin que cambie el programa es una observación real sobre la máquina.
Rebabatambién rebaba: Material resolidificado adherido a la cara inferior de un canto de corte, que hay que quitar a mano cuando está. La aparición de rebaba en un trabajo que antes salía limpio es una observación real sobre la máquina y conviene reportarla con esas palabras.
Zona afectada por el calortambién HAZ: El material junto a un corte o una soldadura cuya estructura cambió por el calor sin llegar a fundirse. Los pulsos más cortos y los procesos más rápidos la reducen.
Perforado inicialtambién perforación inicial: El agujero inicial hecho a través del material antes de que empiece un corte de contorno.
Conicidadtambién escuadría del canto: Un canto de corte que no es perpendicular a la superficie, por lo que las dimensiones superior e inferior difieren.
Estrías: El patrón regular que queda en un canto de corte, cuyo paso y profundidad describen cómo iba el corte.
Soldadura por ojo de cerradura: Un régimen de soldadura en el que el haz abre un canal de vapor estrecho en el material, dando una soldadura profunda y estrecha en lugar de ancha y superficial.
Salpicadura: Material expulsado de una soldadura o un corte que cae y se adhiere en otro sitio, incluida la óptica si no se controla.
Ablación: Retirar material directamente mediante el pulso en lugar de fundiéndolo. La base de la limpieza láser, el grabado y la mayoría del marcado con pulso corto.
Marcado por recocido: Una marca hecha en acero por calentamiento sin retirar material, que produce un cambio de color y una superficie que se mantiene lisa y resistente a la corrosión.

Envase, impresión y grabado

Grabado de planchas flexotambién CTP para flexografía: Producir una plancha de impresión flexográfica grabándola con láser en lugar de a través de film. Las tres vías en uso no son intercambiables y requieren equipos distintos: ablación de máscara, film grabado aparte y grabado directo.
Sistema de máscara ablacionada por lásertambién LAMS: Una plancha flexo que lleva una capa opaca fina que el grabador retira, tras lo cual la plancha se expone a través de la máscara que el láser ha escrito. El grabador escribe la máscara, no el relieve.
Capa de imagen térmicatambién TIL: Un film fino aparte que un láser graba y que después se lamina a la plancha, de modo que la plancha se expone a través de él. Una vía distinta de escribir una máscara sobre la propia plancha.
Grabado láser directo: Tallar el propio relieve de impresión en una manga de elastómero o caucho con el láser, sin una etapa aparte de exposición o lavado. Una clase de máquina distinta de un grabador de máscara, y otros consumibles.
Cilindro anilox: El cilindro dosificador grabado que lleva un volumen controlado de tinta a una plancha flexo, especificado por número y volumen de celdas. La cerámica grabada con láser es la construcción habitual.
Grabado de cilindros de huecograbado: Producir las celdas portadoras de tinta en un cilindro de huecograbado. El grabado láser compite con el grabado electromecánico y con el grabado químico, y el parque instalado contiene los tres.
Grabado de mallas serigráficastambién pantalla rotativa: Formar con láser las zonas abiertas de una malla rotativa usada en serigrafía y en impresión textil.
Troquelado láser: Cortar una forma en material en banda o en hoja con un haz en lugar de un troquel de acero. Se usa para etiquetas, envase flexible y film, y se valora porque la forma se cambia en el software en lugar de encargando utillaje.
Perforacióntambién microperforación: Patrones de agujeros hechos con láser en film o papel, para transpirabilidad, apertura fácil o rotura controlada.
Marcado de plieguetambién ranurado láser: Una línea de profundidad parcial que determina dónde se pliega o se rompe un material sin cortarlo del todo.
Codificación y marcadotambién codificación de fechas: Imprimir en línea información variable como fecha, lote y código sobre el producto o el envase. Los codificadores láser compiten con la inyección de tinta y se eligen cuando una marca permanente y la ausencia de tinta consumible valen más que la flexibilidad de un cabezal de impresión.
Inyección de tinta continuatambién CIJ: La tecnología de codificación basada en tinta con la que normalmente se compara un codificador láser. Se nombra aquí porque esa comparación es la decisión que el propietario está tomando en realidad.
Registro: Mantener una imagen en el sitio correcto respecto a la banda o la pieza. En una banda en movimiento depende de la realimentación del encoder y de que el escáner siga el ritmo.

Vocabulario de servicio y ciclo de vida

Evaluacióntambién valoración: Establecer el estado de una máquina y lo que haría falta para devolverla a servicio útil, entregado como un informe escrito con un alcance y un precio antes de acordar cualquier reparación. Es un paso aparte de la reparación y es lo que hace que la reparación se pueda cotizar.
Reparación a nivel de componentetambién reparación a nivel de placa: Reparar un conjunto en lugar de solo intercambiarlo: una placa, una fuente de alimentación, un driver, un controlador. Es la vía que existe cuando la pieza de intercambio no existe, que es la situación habitual en equipos sin soporte.
Modernizacióntambién modernización, actualización: Sustituir un subsistema principal en una máquina por lo demás sana: una fuente, un control, accionamientos, un cabezal. La mecánica, el bastidor y la cabina suelen durar más que la electrónica y la óptica, y eso es lo que hace que merezca comparar una modernización con una máquina nueva.
Puesta en marcha: Poner en servicio una máquina instalada: conexión, alineación, comprobaciones de funcionamiento, pruebas de proceso y el estado documentado en el que se entrega.
Trasladotambién traslado de máquina: Sacar una máquina de servicio, trasladarla y devolverla a servicio, incluidas la desconexión, la protección, la reinstalación y la nueva puesta en servicio que conlleva.
Mantenimiento preventivotambién mantenimiento preventivo, mantenimiento planificado: Un programa planificado sobre un alcance y una cadencia acordados, con un historial escrito por máquina y conclusiones escritas después de cada visita. La alternativa al aviso que empieza con una máquina parada.
Fin del soportetambién obsolescencia, descatalogado: El momento en que el fabricante deja de ofrecer piezas, servicio o software para un producto. No dice nada sobre si la máquina sigue siendo rentable, y es la razón por la que existe el servicio independiente.
Sustituto en forma, ajuste y funcióntambién sustituto FFF: Un reemplazo de una pieza no disponible que coincide con las interfaces y el rendimiento que la máquina necesita, con cada diferencia respecto a la original anotada para que la siguiente persona sepa qué hay ahí.
Fabricante del equipo originaltambién OEM: La empresa que construyó la máquina o la fuente. Un proveedor de servicio independiente no lo es, no es agente autorizado de ninguno salvo que se indique por escrito, y los nombra solo para identificar equipos.
Centro de servicio autorizado: Un proveedor designado por escrito por un fabricante para trabajar en sus equipos, normalmente con acceso a piezas y documentación por esa vía. Nombrar la distinción importa, porque un proveedor independiente no lo es.
Trabajos en garantía del fabricante: Trabajos realizados al amparo de la garantía de un fabricante. El trabajo en equipos con una garantía en vigor solo se realiza dentro de un alcance autorizado por escrito por el vendedor o el fabricante, porque hacerlo de otro modo puede anular la garantía.
Disponibilidadtambién disponibilidad: La proporción del tiempo de producción planificado en la que el equipo puede funcionar realmente. La razón por la que se contrata mantenimiento planificado, y una cifra que pertenece a la planta que la mide y no a un proveedor de servicio que la promete.
Tiempo medio de reparacióntambién MTTR: Cuánto dura en promedio una parada una vez que empieza, a diferencia de con qué frecuencia se producen paradas. La disponibilidad de piezas y el diagnóstico están dentro de ese tiempo.
Existencias de piezas de repuestotambién repuestos críticos: Las piezas que una planta mantiene en estantería para que una falla conocida no se convierta en una parada larga. Lo que debe estar ahí depende del plazo de suministro y de aquello sin lo que la máquina no puede funcionar.

Vocabulario de seguridad

Clase de lásertambién Clase 1, Clase 4: La clasificación de riesgo de un producto láser. La clase 1 es segura en uso normal, a menudo porque un haz peligroso está totalmente confinado; la clase 4 significa que el haz directo y sus reflejos son peligrosos para los ojos y la piel y pueden iniciar un incendio. Abrir una máquina confinada puede cambiar la clase de riesgo presente.
Exposición máxima permisibletambién MPE: El nivel de exposición más alto que se considera que no causa lesión, para una longitud de onda y una duración dadas. La referencia a partir de la cual se calculan las distancias de riesgo.
Zona de riesgo nominaltambién NHZ: La región dentro de la cual la radiación láser directa, reflejada o dispersada puede superar la exposición máxima permisible. Define dónde se aplican las medidas de control y las gafas de protección.
Responsable de seguridad láser (LSO)también LSO: La persona que una instalación designa para asumir la responsabilidad de su programa de seguridad láser. En el emplazamiento del cliente, el análisis final de riesgos y la aprobación siguen correspondiendo a la propia función de seguridad de esa instalación, no a un proveedor de servicio visitante.
Bloqueo y etiquetado (lockout tagout)también LOTO: Aislar y asegurar las fuentes de energía para que un equipo no pueda arrancar mientras alguien trabaja en él. Los equipos láser añaden energía óptica y de alta tensión almacenada a los casos eléctricos y neumáticos habituales.

Contenido

Propiedades del haz y del pulso

Fuentes láser y medios activos

Conducción del haz y cabezales

Movimiento, control y sistemas auxiliares

Términos de proceso que ve en una pieza

Envase, impresión y grabado

Vocabulario de servicio y ciclo de vida

Vocabulario de seguridad

Cómo describirnos un problema

Envíelo con sus propias palabras