El micromecanizado láser centrará gran parte de Lasys 2016

“El micromecanizado y el mecanizado fino representan más de la mitad del mercado global de los sistemas de mecanizado de material por láser”, comenta Arnold Mayer, CEO de Optech Consulting y analista del mercado láser. Por este motivo, la feria Lasys 2016 se centrará tanto en el macromecanizado como en el micromecanizado. Se trata de la única feria especializada internacional dedicada especialmente a la transformación de materiales mediante láser y entre el 31 de mayo y el 2 de junio de 2016 presentará por quinta vez en el recinto ferial de Stuttgart los últimos sistemas de mecanizado láser, componentes específicos de láser y subsistemas.

El micromecanizado láser de componentes minúsculos cuenta ya con una amplia aplicación industrial, por ejemplo en la tecnología médica, la tecnología de microsistemas, la industria relojera, la ingeniería aeroespacial y la industria de las herramientas. Foto: LLT Applikation.

Fabricantes de equipos láser para el mecanizado de micromateriales demostrarán sus competencias en la Lasys 2016, un evento en el que los equipos láser de pulsos ultracortos ganan terreno gracias a su aportación en numerosas aplicaciones. “Durante los últimos cinco años han sido sobre todo los sistemas láser de pulsos ultracortos los que nos han permitido acceder a nuevas aplicaciones de la técnica de producción en el mecanizado de precisión y el micromecanizado”, explica Siegfried Pause, director general de LLT Applikation, expositor en Lasys.

Precisamente en el ámbito del micromecanizado es fundamental evitar los defectos térmicos en las áreas marginales de la zona de mecanizado para prevenir las deformaciones. Este es el motivo que lleva a algunos fabricantes de maquinaria a apostar siempre por el láser de pulsos ultracortos. Los pulsos ultracortos que actúan sobre el material generan procesos interactivos no lineales que conducen a una eliminación de material prácticamente sin calentamiento, lo que se denomina también ablación o mecanizado en frío. Las piezas más pequeñas y precisas pueden producirse sin rebabas ni desviaciones térmicas. “El empleo de sistemas láser de pulsos ultracortos”, continúa Pause, “nos ha permitido por primera vez estructurar capas finas con el láser, por ejemplo en elementos ópticos, de dimensiones muy pequeñas y sin dañar en absoluto el sustrato”. El beneficio es patente para muchos sectores, como las industrias de la automoción, la tecnología médica o la mecánica de precisión, las industrias óptica y electrónica, la tecnología ambiental, la metrología, así como las industrias joyera y del diseño.

Jan Wieduwilt, responsable del sector de micromecanizado en Trumpf, menciona otras ventajas: “Los sistemas de pulsos ultracortos ofrecen un mecanizado más cuidadoso, preciso y altamente productivo de prácticamente cualquier material. Perforan orificios muy finos en metales o placas de circuitos impresos, cortan dispositivos médicos para los vasos sanguíneos a partir de tubos de polímeros o resistentes cristales para las pantallas de los teléfonos inteligentes, estructuran superficies de células solares de capa fina, separan láminas de plástico muy finas y modelan frágiles piezas de cerámica, incluso diamantes”. En la tecnología médica, los láseres cortan stents, y lo hacen sin rebabas y de dimensiones minúsculas, con unos diámetros inferiores a 0,5 mm y unos grosores de pared de 0,1 mm. “En este ámbito, la técnica no permite aplicar el habitual proceso de corte húmedo”, comenta el Director de LLT. Y continúa: “El microcorte láser es el que ha permitido que la fabricación de stents sea por fin rentable en la tecnología médica.

Los implantes son cada vez más pequeños y pueden colocarse en los vasos sanguíneos de la cabeza e incluso en el ojo”. El expositor LLT presentará en la Lasys 2016 avanzados equipos láser relacionados con esta temática.

La tecnología médica se beneficia de equipos láser de pulsos ultracortos como los ofrecidos por LLT Applikation, expositor en la Lasys: microcut stent de pulsos ultracortos con láser de femtosegundo como sistema de 4 ejes.

Los equipos láser también demuestran su rentabilidad en el micromecanizado mediante el desarrollo de nuevos elementos ópticos denominados ‘elementos ópticos difractivos’ (DOE). Estos permiten, por ejemplo, realizar procesos de rayos múltiples en los que el rayo láser se divide en muchos rayos parciales. Pause explica: “De esta forma se logra un incremento considerable de la eficiencia del proceso en la microestructuración”.

Además, en el mecanizado láser clásico —como por ejemplo la soldadura láser— se obtiene también una mejora de la eficiencia gracias a especiales ópticas de formación de rayo. Estas permiten adaptar de forma óptima el perfil del rayo al trabajo concreto de mecanizado. Otro aspecto relacionado con la rentabilidad es el encadenamiento del proceso láser con fases de trabajo anteriores y posteriores capaces de mejorar la rentabilidad global del proceso de fabricación de un producto especial. “Por ejemplo, la soldadura láser puede integrarse perfectamente en procesos de fabricación automatizados. La fabricación de carrocerías en la industria del automóvil apenas puede imaginarse a día de hoy sin soldadura láser. Esta filosofía se está incorporando cada vez más también al micromecanizado”, afirma el director de LLT. “El marcado sin corrosión mediante equipos láser de pulsos ultracortos, por ejemplo de instrumental médico para operaciones, es otro ejemplo de una aplicación que ha llegado a ser posible gracias al láser”, añade Wieduwilt, experto de Trumpf. En su opinión, otras de las características que mejoran la rentabilidad del microprocesado mediante láser serían el funcionamiento sin desgaste del láser, la alta reproducibilidad y la excelente calidad de los resultados.

Los fabricantes de pantallas OLED apuestan por el láser Según Trumpf, los procesos lift off con láser abren un nuevo campo para la industria electrónica, por ejemplo las pantallas OLED. Las pantallas fijas curvadas —incluso flexibles en el futuro— están a la vuelta de la esquina, especialmente para ‘wearables’, pequeños dispositivos que se pueden llevar puestos, por ejemplo en las gafas o en una pulsera. Para ello, los fabricantes recubren placas portantes de cristal con poliamida, que sirve de soporte para la pantalla flexible. Sobre este material plástico se colocan diodos orgánicos de emisión de luz (OLED). Tras los procesos de recubrimiento, un rayo láser libera la pantalla OLED de la plancha de cristal que la alojaba durante el recubrimiento. El expositor de Lasys Trumpf ha desarrollado para este proceso un nuevo procedimiento mediante láser de estado sólido. “A diferencia de los láseres de excímeros habitualmente utilizados hasta la fecha, esta fuente de rayos requiere muy poco mantenimiento, aumenta el tiempo productivo disponible y reduce por tanto los costes de producción. Los pulsos ultracortos mejoran en gran medida la eficiencia del proceso, ya que un único pulso puede cubrir una gran superficie”, resume Wieduwilt, experto de Trumpf. Otros potenciales que le parecen especialmente destacables para el microprocesado láser se encuentran en la funcionalización de superficies, la tribología y el mecanizado de futuros materiales como el plástico reforzado con fibra de carbono o fibrocarbono, especialmente en la moderna construcción con materiales ligeros.

Los láseres separan las delicadas pantallas de láminas de OLED del cristal portante. El expositor de Lasys Trumpf ha desarrollado para este proceso un nuevo procedimiento con el láser de estado sólido TruMicro 7370.

En los estands de los casi 200 expositores de la feria Lasys, usuarios de todos los sectores se encuentran con una alta concentración de expertos en micromecanizado láser. Además, expertos de primera fila responderán a todo tipo de cuestiones técnicas y económicas relacionadas con el empleo de equipos láser en la transformación de materiales. La fuerte orientación práctica de esta exposición de alta tecnología se refleja tanto en el estand ‘Rapid.Area’, un estand comunitario para la fabricación generativa que se organiza por vez primera, como en el heterogéneo programa marco, que incluye entre otras cosas el práctico foro especializado ‘Lasers in Action’, que invita al público —desde principiantes hasta especialistas en láser— a actualizar y ampliar su nivel de conocimientos.

Representación esquemática de la fabricación de pantallas de láminas flexibles: el rayo láser de nanosegundo UV atraviesa la plancha de cristal desde abajo hasta la superficie de la lámina de poliamida. Esta se desprende mientras las delicadas láminas de OLED permanecen completamente intactas. Foto: Trumpf.

Lasys es la única feria especializada internacional que se centra consecuentemente en soluciones de sistema para la transformación de materiales mediante láser. Desde su inicio en el año 2008, ha logrado establecerse como una excelente plataforma de encuentro para los usuarios de los más recientes sistemas, equipos y procedimientos láser. Como feria intersectorial que abarca además diversos materiales, Lasys está dirigida especialmente a los tomadores de decisiones de la industria internacional. Ocupan un lugar central todos los procesos de producción, las aplicaciones y las posibilidades de aplicación, tanto acreditadas como innovadoras, relacionadas con el láser en la fabricación industrial. Paralelamente a la Lasys 2016, en el recinto ferial de Stuttgart se celebran otras ferias especializadas con muchas sinergias para los visitantes: las ferias de automoción como Automotive Testing Expo Europe, Engine Expo, Automotive Interiors Expo, Global Automotive Components and Suppliers Expo y Autonomous Vehicle Test & Development Symposium, así como la O&S, feria especializada internacional de tratamientos superficiales y recubrimientos, y la parts2clean, feria líder internacional de limpieza industrial de piezas y superficies. Cuenta además con el patrocinio de la VDMA.