Corte por láser de fibra: respuestas directas

La rebaba en inoxidable cortado con nitrógeno casi siempre significa que el material fundido no sale lo bastante rápido: velocidad demasiado baja para la potencia, presión o pureza del nitrógeno insuficientes, boquilla gastada o descentrada, o foco demasiado alto dentro de la chapa. Empiece por el estado de la boquilla y la presión de gas: explican la mayoría de los casos de rebaba en el taller.

Cuando una máquina que cortaba deja de penetrar, el haz pierde energía camino a la chapa o llega donde no debe. Por orden de probabilidad: cristal protector sucio o agrietado, boquilla gastada, foco desviado, caída de presión de gas y solo al final la propia fuente.

La escoria en acero al carbono es óxido fundido que solidificó antes de que el gas pudiera sacarlo. Las palancas, en este orden: presión de oxígeno (casi siempre demasiado alta en chapa gruesa), velocidad de corte, posición del foco y distancia boquilla-chapa. Por encima de 10 mm, casi toda la escoria es cuestión de presión y foco, no de potencia.

Las estrías son la huella de un frente de fusión inestable. Las líneas gruesas que se arrastran hacia atrás indican que el fundido no sigue el ritmo: normalmente velocidad, foco o dinámica del gas. Las líneas finas y regulares son normales y no se eliminan del todo; lo que se controla es su profundidad y a qué altura del canto empiezan.

La salpicadura es fundido expulsado hacia arriba, hacia el cabezal, en vez de hacia abajo por la sangría — normalmente por perforar material grueso de forma demasiado agresiva, distancia demasiado baja o presión demasiado alta para la boquilla. Obstruye la boquilla rápido, y una boquilla obstruida empeora aún más la salpicadura.

La conicidad significa que el haz no está dando un corte de paredes rectas en todo el espesor: normalmente el foco está en la superficie o por encima en material grueso, la velocidad va algo alta, o una lente gastada está dispersando el haz. Aparece sobre todo en chapa de más de 8–10 mm, donde el haz tiene más profundidad que recorrer.

La regla práctica: cortando con nitrógeno, el foco va por debajo de la superficie, aproximadamente de un tercio a dos tercios del espesor. Cortando acero al carbono con oxígeno, el foco va en la superficie o algo por encima. En chapa fina de menos de 2 mm queda cerca de cero en ambos casos.

El tiempo de perforación crece con el espesor: en una fibra de 6 kW, la chapa fina perfora en bastante menos de un segundo, 10 mm en torno a un segundo y una chapa de 20 mm necesita de uno a tres segundos con potencia en rampa. El material grueso se perfora con oxígeno a baja presión y con el foco más alto que el de corte, y después se pasa al juego de parámetros de corte.

La velocidad cae rápido con el espesor y depende del gas: una fibra de 6 kW corta inoxidable de 1 mm con nitrógeno a 30–40 m/min, 6 mm a unos 5 m/min y 10 mm a 2–3 m/min. El acero al carbono con oxígeno es más lento en chapa fina, pero sigue cortando hasta 20 mm, donde el nitrógeno deja de ser práctico.

La sangría es el ancho de material que el haz realmente elimina — más estrecha que un corte de sierra, pero no es cero. En una fibra de 3–6 kW suele estar en 0,1–0,3 mm en chapa fina y crece a 0,4–0,6 mm por encima de 10 mm, sobre todo según el diámetro de boquilla, el foco y el gas de corte.

El diámetro de boquilla sigue al espesor y al gas: boquillas simples pequeñas de 1,0–1,5 mm para cortar acero al carbono con oxígeno, y boquillas dobles mayores de 1,4–3,0 mm para corte con nitrógeno, donde un chorro ancho y a alta presión debe barrer el fundido. Una boquilla demasiado grande desperdicia gas y ablanda el chorro; una demasiado pequeña deja la sangría sin gas.

El consumo lo marcan el diámetro de boquilla y la presión, no la potencia del láser: una boquilla de 2,0 mm a 15 bar mete unos 30–45 m³/h por la sangría, y una de 3,0 mm a 20 bar puede superar los 90 m³/h. Por eso cortar chapa gruesa con nitrógeno suele ser la mayor partida del coste por pieza.

El oxígeno arde mientras corta, así que es más rápido y más barato en acero al carbono y llega a mayores espesores, pero deja el canto oxidado. El nitrógeno solo expulsa el fundido y da un canto limpio, soldable y resistente a la corrosión en inoxidable y aluminio, a cambio de más presión, menos velocidad y un coste de gas mucho mayor.

El aluminio se corta con nitrógeno a alta presión, parecido al inoxidable, pero su alta reflectividad y conductividad térmica exigen más margen de potencia para el mismo espesor y perdonan mucho menos una lente sucia o un foco algo desviado — ambos causan pérdida de corte, no solo caída de calidad.

Sí, y es más rápido y barato que el nitrógeno, pero el canto se oxida: se oscurece o toma un tono pajizo y pierde resistencia a la corrosión justo en el corte. Sirve para chapa gruesa, piezas estructurales y todo lo que luego se amuela o se pinta — no para piezas vistas o que exigen un canto listo para soldar.

El coste por pieza es gas de asistencia, electricidad, consumibles (boquilla, lente, filtros) y tiempo de máquina, más o menos en ese orden de peso en trabajos con nitrógeno. En acero al carbono fino con oxígeno, gas y consumibles son baratos y domina el tiempo de máquina; en inoxidable grueso con nitrógeno, el gas solo puede ser la partida más grande.

Depende de las horas de corte por semana y del precio de la botella, no de la potencia de la máquina. Un taller que corta inoxidable en varios turnos con nitrógeno de botella suele amortizar un generador mediano en uno o dos años; un taller que usa nitrógeno solo de vez en cuando casi nunca lo recupera.

Una rutina que funciona cubre cuatro intervalos: revisión diaria de lente y boquilla, limpieza semanal de guías y óptica, inspección mensual de líneas de gas y filtros, y mantenimiento periódico de chiller y camino óptico según horas de funcionamiento, no por calendario. Saltarse las revisiones diarias es lo que causa la mayoría de los defectos tratados en el resto de este sitio.

La desalineación se nota como calidad distinta según la dirección o la posición en la mesa, no como un fallo único evidente: corte bueno en un eje pero áspero en el otro, o bueno cerca del centro y peor hacia los bordes. Una prueba con papel de quemado en dos puntos del camino óptico lo detecta más rápido que adivinar solo por el corte.

La mayoría de los códigos de fallo se dividen en dos familias: códigos del chiller (temperatura, caudal, presión — normalmente con prefijo E) y códigos de alarma del drive del servomotor (encoder, sobrecalentamiento, comunicación — normalmente códigos de letras en la pantalla del drive). Ambos apuntan a un subsistema concreto, no a la fuente láser en sí, y la mayoría tiene una comprobación sencilla antes de llamar al servicio técnico.