Estos módulos ofrecen un alto rendimiento, con una exactitud ante la desalineación alta de menos de 0,25 y un enfoque ajustable por el usuario para conseguir mayor flexibilidad y ajuste fino.
Este rango es conveniente para procesos de fabricación pesados tales como micro-mecanización, marcado, corte, taladrado, soldadura y otros usos industriales para los cuales la calidad es superior, la durabilidad y el rendimiento robusto son críticos.
Los módulos industriales están encapsulados en una carcasa anodizada de revestimiento duro con una ventana de zafiro resistente a los arañazos para proteger las lentes.
Los conectores láser simplifican la instalación y sustitución, y su tamaño compacto permite fácil y eficiente integración en los sistemas de producción existentes.
Los módulos láser industriales de enfoque variable están disponibles en una gran variedad de longitudes de onda que van de 635 a 830 nm, con una potencia de salida óptica de 0,97 a 27,50 mW.
Estos módulos ofrecen un haz de salida elíptico standard u óptica de generación en línea que genera una línea de ángulo de barrido completo de 45, 60 o 90 ºC, obteniendo una precisión en línea recta con alta exactitud ante la desalineación.
Los módulos se caracterizan por un voltaje de operación de 5 V DC regulado +/- 10 el % y temperatura de operación de – 10 ºC a + 50 ºC.
Están protegidos contra la polaridad inversa, estática e incrementos de tensión.
Las conexiones eléctricas están hechas vía un conector de tornillo industrial o jack de 2,5 mm.
Las lentes standard pueden reemplazarse por otros sistemas ópticos como generadores en línea o cruzados.
Bibliografía: Variable-focus lasers for heavy manufacturing. Manufacturingtalk June 2009.
Las nuevas células de fabricación prometer revolucionar el mundo de la máquina herramienta al entrar los fabricantes en el diseño de máquinas multifuncionales. Una sola máquina realiza la misma operación que antes requería dos máquinas distintas.
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Photonic Products lanza una nueva línea de módulos industriales de diodos láser denominada de enfoque variable. Este producto está destinado a trabajar en condiciones duras y satisfacer aplicaciones industriales exigentes. El producto ofrece muy buen rendimiento y una gran exactitud en alineación óptica inicial de <0,25° entre los módulos láser industriales estándar que existen, con la ventaja de contar con un enfoque ajustable por el usuario para lograr una mayor flexibilidad y una calibración fina.
Su diseño y fabricación los hace fáciles de usar; cuando es necesario cambiar el láser, los conectores, sea enchufe hembra CC de 2,5 mm o conector industrial, facilitan la instalación y el recambio, y su tamaño compacto permite una sencilla y eficaz integración con los sistemas de producción existentes.
El módulo láser industrial de enfoque variable viene en distintas longitudes de onda desde 635 nm a 830 nm, con potencias de salida óptica que oscilan entre 0,97 mW y 27,50 mW, con haz de salida elíptico estándar o con generador óptico de línea que genera una línea angular en abanico de 45°, 60° o 90°, lo que resulta en una precisión en línea recta sin curvatura. El haz está alineado a <0.25° respecto del eje mecánico del láser lo que da una gran exactitud de alineación óptica.
Con potencias de salida óptica que oscilan entre 0,95 mW y 27,50 mW, voltaje de funcionamiento de 5V CC regulada ± 10% y temperatura operacional entre -10°C y +50°C, los módulos están protegidos contra la estática, la sobretensión transitoria y la polaridad inversa, y cumplen con las normas de restricción de sustancias peligrosas en aparatos eléctricos y electrónicos (RoHS, por sus siglas en inglés). Las conexiones eléctricas se realizan con un conector a rosca industrial o con un enchufe hembra de 2,5 mm. La lente estándar se puede reemplazar por otros sistemas ópticos como los generadores de línea o cruz.
El láser ultrarrápido ha estado confinado a desempeñar un papel marginal en el mercado del láser, reservado a aplicaciones exigentes de I+D. Ahora, sin embargo, las cosas están cambiando, ya que muchos fabricantes están ofreciendo láser de fibra ultrarrápido, y ahora incluso dos fabricantes ofrecen láser de disco-delgado ultrarrápido. En este artículo caracterizamos la tecnología y sintetizamos las aplicaciones industriales donde la tecnología ultrarrápida es más eficiente. Las nuevas tecnologías buscan una definición exacta de láser ultrarrápido. Nuestra definición de láser ultrarrápido se solapa con el láser de modo fijo, excluyendo el láser de diodos. Generalmente se asume que el láser ultrarrápido incluye el láser en femtosegundos. En realidad, antes de la tecnología de compresión del pulso, el láser en picosegundos también se ha considerado el límite del ultrarrápido, y ahora se ve como superior al láser en femtosegundos para microfabricación de muchos materiales. La definición más extendida incluye entre los ultrarrápidos tato el láser en femtosegundos como en picosegundos. Veamos a continuación las aplicaciones de esta nueva tecnología:
El láser ultrarrápido es perfecto para hacer cortes muy limpios en materiales con poco o ningún daño térmico. Estos materiales pueden ser dispositivos microfluídicos, semiconductores marcados, tejido humano, explosivos, etc. La razón es que el pulso ultrarrápido transmite la energía muy rápidamente.
Defining ultrafast fiber lasers is e tricky business. LaserFocusWorld July 2008
High-power fiber lasers: Ultrafast fiber laser reaches gigawatt peak powers. LaserFocusWorld May 2008.
Ultrafast fiber lasers forge new microprocessing frontiers. LaserFocusWorld October 2008.
Palabras clave: thin-disk laser, modelocked laser, femtosecond laser, picoseconds laser, pulse compression, microfluidic devices, patterned semiconductor, athermal process, multiphoton processes
Mediante la tecnología 3D scanner se llevan a cabo análisis de objetos en tiempo real, capturando datos sobre la forma e incluso la apariencia (por ejemplo, el color), y construir a partir de estos datos modelos tridimensionales digitales. En el proceso de escaneo láser una línea láser estructurada se hace pasar por el objeto con el objetivo de colectar datos tridimensionales. Los datos de superficie son capturados por un sensor de la cámara montado en el escáner láser, y se registran con exactitud los untos 3D en el espacio.
APLICACIONES EN LA INDUSTRIA
En la industria esta tecnología se usa para tres aplicaciones diferentes:
En la industria esta tecnología se usa para tres aplicaciones diferentes:
EQUIPAMIENTO
El equipamiento láser puede ser de varios tipos:
¿PODEMOS USAR ESCANEADO LÁSER EN NUESTRA APLICACIÓN?
Las tecnologías disponibles para construir estos modelos de escaneo 3D son numerosas, cada una con sus propias limitaciones, ventajas y costes. Consecuentemente, antes de plantearse algo serio, deberemos hacer un estudio minucioso de la utilidad de esta tecnología en nuestra aplicación. En este enlace podemos ver un resumen de las características de estos productos.
Las decisiones deben tomarse una vez se haya valorado en conjunto el proceso, teniendo en cuenta variables como:
Analizando nuestra posible aplicación es muy posible que veamos que el escaneo láser es ya una opción apropiada, que aporta beneficios, por ejemplo, en la planificación de proyectos, en el diseño, en la exactitud de los datos, disponibilidad de información, y en aspectos operacionales. La seguridad es también un beneficio, que a veces se desestima, pero con es esta tecnología es factible reducir sustancialmente el tiempo que el personal está expuesto a condiciones ambientales peligrosas. En proyectos a realizar en localizaciones remotas o peligrosas, la información que puede necesitar un trabajo de semanas para conseguirla, puede obtenerse ahora en pocos días. La accesibilidad dentro de la planta es otra consideración que debe tenerse en cuenta, pues la posición del escáner puede situarse hasta a 300 m del punto inspeccionado. Los beneficios para diseño de procesos que pueden obtenerse con la información que está disponible tras un escaneo láser son incalculables. Muchos procesos industriales, requieren a menudo la reiteración para conseguir encontrar la solución óptima, y con esta tecnología el diseño consigue simplificarse sustancialmente.
El uso del escáner láser y modelos 3D son de los aspectos más recientes a tener en cuenta en los procesos de diseño de plantas industriales y sistemas de tuberías. El escaneo láser combinado con la visión de burbuja fotográfica, da un rápido y fácil acceso a toda la planta, con un ahorro de tiempo potencial significativo. No sólo la información está rápidamente disponible sino que también es fácil el acceso a toda la planta, con un ahorro de tiempo potencial significativo. El escaneo láser permite que el tamaño de las conducciones, válvulas de control, medidores de caudal, dimensiones del equipo, etc., pueda ser controlado y sus valores confirmados respecto a la documentación existente. El ingeniero obtiene datos exactos y fiables para proceder en el proceso de diseño. En circuitos hidráulicos críticos, como los de los reactores, los modelos en 3D sirven para confirmar la exactitud de sus dimensiones.
La información de una planta existente puede obtenerse con el mayor rigor y usarse posteriormente para el diseño de nuevas plantas, lo que es muy interesante, por ejemplo, en el sector de los hidrocarburos, y especialmente en refinerías.
ALGUNOS FABRICANTES
Entre los fabricantes de esta tecnología hemos seleccionado los siguientes:
Bibliografía:
Palabras clave: 3D scanner, reverse engineering, quality control, advanced CADCAM solutions for manufacturing industry, digital modeling, CMM-Based Scanning.
Ophir-Spricon, líder global en equipos de medición láser, lanzó al mercado el pasado mes de agosto un nuevo software de análisis de la precisión de rayos láser, la última versión de su software LBA. La precisión de la medición de LBA se basa en Ultracal, el algoritmo de corrección patentado por la compañía que ayudó a establecer el standard ISO 11146-3 para la determinación de la exactitud de la medición del rayo. Ultracal asegura que la alta exactitud y fiabilidad en la industria para retener señales negativas es esencial para hacer mediciones de la anchura del rayo correctas y extraer débiles señales del ruido. LBA también se caracteriza por un programa de Pointing Stability que colecta datos de pico y centroide del sistema central del LBA y los muestra gráficamente. Esto último es crítico para conseguir realizar soldaduras de alta precisión, en aplicaciones de gama alta que utilicen fabricación láser o en la industria militar.
Algunas áreas tecnológicas, áreas de aplicación y mercados geográficos están en pleno auge. En ese sentido podemos mencionar la emergencia del laser de fibra como una de las tecnologías más excitantes del momento: Se trata de una tecnología más eficiente, más versátil y más controlable. El láser de fibra se utiliza ya en muchos mercados de fabricación, en gran medida por su facilidad de utilización, y está ya desplazando a muchos láseres de estado sólido y, conforme se incrementa la potencia, puede también moverse al territorio del corte, ocupado hasta ahora por el láser de CO2. El láser de diodo todavía se usará en diferentes aplicaciones, aunque diversificando a tres nichos diferentes: Alta potencia, bajo coste y alto brillo. Debido a la naturaleza de cada uno de estos mercados individuales, serán necesarios diferentes fabricantes individuales para operar en los distintas aplicaciones.
Llegan buenos tiempos para la fotónica, ya que nuevas aplicaciones están emergiendo en diferentes mercados. Uno de los proyectos de alta gama que se han desarrollado en los últimos meses ha sido iPhone, cuyas piezas están mayoritariamente fabricadas con tecnología láser. Estos materiales de procesado de precisión han sido fundamentales para crear muchos de los equipos electrónicos de los que disfrutamos hoy en día: pantallas, circuitos impresos, y chips de silicio. Estos avances fueron posibles gracias al láser UV con pulsos de nanosegundos y picosegundos. Esta tecnología láser ofrece zonas de calor afectadas por el calor de una forma muy reducida, y proporcionan un corte más limpio y mucho más exacto. Estas tecnologías se utilizan para cortar circuitería transparente en pantallas táctiles, así como el recocido de la parte trasera de las pantallas para conseguir un mayor brillo, y también muchas piezas del circuito – donde las tolerancias son tan ajustadas que sólo los láser pueden cumplir los requerimientos de precisión. Los mercados donde esta tecnología está creciendo con mayor fuerza son los asiáticos: Taiwan, China y Corea.
Entre los principales mercados emergentes dos destacan de manera especial – el tratamiento cosmético y la industria solar. También los mercados médico y militar están entre los más fuertes del momento. Veamos a continuación algunas aplicaciones del láser en el sector industrial.
Bibliografía: Emerging markets. Electro optics Issue 194. June/July 2008
Palabras clave: Fibre laser, CO2 laser, solid-state laser, diode laser, reduced heat-affected zones (HAZ), thinner wafer, heat treating
En este post hablamos de la tecnología de escaneado láser óptico 3D, una de las herramientas revolucionarias en los procesos de inspección de calidad de productos. Nos centraremos en su aplicación a la industria de automoción, pero es aplicable a otros muchos procesos de fabricación. Esta tecnología de inspección geométrica da garantías de que piezas individuales de un vehículo son ensambladas correctamente. El proceso ha sido desarrollado en un proyecto conjunto en el que han participado tres factorías de Volvo. Según los resultados de este proyecto, la tecnología 3D óptica puede revolucionar la inspección en automoción en términos de rendimiento en las mediciones y transparencia en la toma de datos. Estos beneficios conlleva un ahorro de tiempo y costes significativo en el proceso de control de calidad en el producto. Esta tecnología se aplica a procesos de fabricación en los que el ensamblaje de piezas tiene que ser perfecto, La integración precisa de todos los componentes de un vehículo consigue mejorar el acabado y comportamiento del mismo. Si el ensamblaje no es exacto, el vehículo acaba teniendo problemas de mantenimiento, como pueden ser los provocados por pérdidas y vibraciones. Si el ensamblaje y el comportamiento ante la fatiga son perfectos, el vehículo tendrá menos problemas durante su uso. El control de calidad del producto, que se ejecuta en la fase final de un proceso productivo, proporciona confianza de que la fabricación del producto se ha realizado correctamente. Hasta ahora, el sistema que empleaba Volvo era la inspección geométrica 3D mediante sondas táctiles, que al tomar datos de forma coordinada verificaban la geometría 3D de los componentes. Pero este proceso consume mucho tiempo y requiere de personal experto para interpretar los datos obtenidos. Con la nueva tecnología de escáner 3D, no solamente se ahorra tiempo, sino que además se consigue una información mucho más precisa. El scanner empleado en el proyecto es el XC50-LS de Metris,
En este post repasamos los últimos avances en la tecnología de marcado láser aprovechando el reciente lanzamiento de nuevos equipos de marcado láser presentados en EMO 2007. EMO es la feria del metal de Hannover, cuya edición número 22 tuvo lugar el pasado mes de septiembre. Los principales avances conseguidos en esta tecnología son especialmente más memoria y unos tiempos operacionales más rápidos. Presentamos en este post el nuevo equipo de Elextrox, compañía dedicada al diseño, desarrollo y fabricación de sistemas de marcado láser.
El marcado láser usa energía altamente concentrada de haces de luz muy paralelos, que se enfocan a un punto microscópico. Moviendo el haz de luz por el área de marcado se pueden crear una gran variedad de imágenes en un amplio rango de materiales. La legibilidad de la marca se consigue mediante el contraste de color entre la marca y el material base. El contraste es una función de uno o varios procesos, incluyendo grabado, reacción termoquímica, recocido y ablación.
Elextrox ha desarrollado un equipo electrónico que permite descargar al usuario programas de marcado de manera instantánea y usar los archivos directamente con un stick de memoria. La memoria disponible, de 2 gigas, permite la utilización de programas más complejos, y en mayor número. La programación off-line es una opción viable. Estas características reducen el tiempo de configuración. El resultado es la obtención de un nuevo sistema electrónico que consigue un ahorro de tiempo sustancial y una mayor versatilidad en las aplicaciones del cliente, lo cual consigue mejorar la productividad del negocio. El equipo proporciona un control absoluto de todo el proceso de marcado. Destacamos también la capacidad del equipo para ser integrado en cualquier línea de producción.
El producto se suministra llave en mano una vez se han estudiado las necesidades del cliente y ello permite ofrecer el equipo más adecuado a sus necesidades. El software es también desarrollado por la firma, lo cual hace que pueda amoldarse a las necesidades de cada aplicación. Este post se basa en el artículo “Laser marking systems technology advances”
