Cabezales láser con focalización avanzada para diodos láser
El término "láser" proviene del acrónimo en inglés de "Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation" (luz amplificada por emisión estimulada de radiación). La diversidad de aplicaciones de los láseres se debe a su capacidad para actuar como medio en el campo de las comunicaciones, la fotografía y de las aplicaciones médicas, aparte de su capacidad para evaporar materiales a nivel atómico. En los procesos de fabricación se emplean diversos tipos de láseres, siendo los más comunes los láseres de CO2 (gas) y Nd:YAG (estado sólido), denominados así por la molécula o átomo que produce la luz láser. Los láseres pueden emplearse en soldadura, corte, perforación, temple superficial, fusión en superficie y recubrimiento superficial. La técnica de recubrimiento por láser implica fundir un elemento de aleación para producir una superficie metalúrgicamente ligada cuya resistencia al desgaste, a la fricción o a la corrosión es mayor. En el proceso de deposición se pulveriza el material de revestimiento, polvo o alambre, hacia el rayo láser que atraviesa la superficie del material o del componente que se desea recubrir. El polvo y una fina capa superficial del material a recubrir son calentados por el rayo láser. Esto hace que ambos se "fundan" lo suficiente para fusionarse entre sí, creándose una auténtica soldadura metalúrgica entre el revestimiento y el material de base. El polvo llega a través de difusores de polvo coaxiales o no coaxiales. Utilizando difusores no coaxiales, un grupo de institutos y centros de investigación sobre técnicas de fabricación ha optimizado un sistema de alimentación de polvo para recubrimiento por láser. Una característica importante de este dispositivo de alimentación es el sistema de control y calibrado en línea de la velocidad de alimentación. El principio de calibrado se basa en el registro continuo del peso del alimentador de polvo durante el proceso de alimentación, utilizando una balanza especial integrada en el dispositivo de alimentación. De esta forma, el caudal másico real de polvo puede calcularse en función de la pérdida de peso por unidad de tiempo. Asimismo, se diseñó, construyó y probó un difusor coaxial especial para la aplicación de polvo. El desarrollo de este difusor coaxial de recubrimiento para láser YAG multikilovatio con conexión por fibra óptica supone un importante paso adelante, dado que la velocidad de acoplamiento energético es dos veces superior a la de los difusores coaxiales para láseres de CO2. Además, comparado con el difusor lateral, la eficiencia del polvo es superior al 90% frente a un 65% como máximo, con el consiguiente ahorro de material fungible que esto supone. Por otro lado, el difusor coaxial permite el recubrimiento multidireccional, abriendo el camino a nuevas aplicaciones, como la reparación de formas complejas. También se diseñaron módulos avanzados de perfilado del haz para diodos láser de mediana potencia. Los láseres de diodos de potencia han aparecido muy recientemente, representando la última generación de láseres de potencia para tratamiento de materiales. Los módulos diseñados permiten optimizar la forma del haz de acuerdo con las especificaciones del proceso y el uso de fibra óptica para monitorizar el proceso en línea.
