¿Qué es un láser de fibra?

En el mercado de los láser, pocos sistemas se han vuelto populares en la industria con la misma rapidez de los primeros equipos de láser de fibra.

Esto se debe a que los láser de fibra fueron un salto significativo respecto a las tecnologías anteriores con metodologías establecidas como el láser de CO2 o los primeros sistemas de diodo.

Un láser de fibra es un dispositivo donde el medio de ganancia activa es una fibra óptica dopada con elementos como neodimio, iterbio, erbio, disprosio, tulio, praseodimio y holmio. 

Contenido de este artículo:
Suciedad, no gas
¿Por qué elegir un láser de fibra?
Telesis y el láser de fibra
Los modelos láser actuales
Láser de fibra de próxima generación

Suciedad, no gas

Generalmente el gas se encuentra en el núcleo de un láser. En el láser de CO2 se usa dióxido de carbono, un gas incoloro con una densidad 60% mayor al aire seco aproximadamente, lo que genera un haz infrarrojo con bandas de longitud de onda centradas en 9.4 y 10.6 micrómetros.

Ese nivel de haz es ideal para cortar una gran gama de materiales. Además los láser de CO2 pueden ser utilizados en aplicaciones médicas para cirugías de tejidos blandos o dermatología.

Por otro lado, el láser de fibra reemplaza el gas con una fibra óptica normal fabricada con vidrio de sílice. Esta fibra es dopada al agregarle un poco de uno de los elementos antes mencionados.

Los átomos que forman el medio láser son alojados al interior de esa fibra dopada con los elementos. Al emitir fotones, estos están confinados dentro del núcleo de fibra dopada.

¿Por qué elegir un láser de fibra?

El confinamiento de los fotones al interior de la fibra dopada con estos elementos es lo que proporciona al láser de fibra su principal ventaja sobre sus rivales: su estabilidad.

Gracias a que el láser de fibra genera el haz dentro del núcleo, su entrega no necesita un equipo óptico complejo o sensible.

Un láser normal, por otra parte, utiliza una fibra óptica para mover el rayo láser o usa espejos para rebotarlo. Ambos enfoques son eficientes pero necesitan una alineación sumamente precisa. Esto ocasiona que los láser normales sean sensibles a impactos y movimiento. Por lo que si se desalinean, es necesario que un técnico especializado lo revise

Un láser de fibra no tiene esta alta sensibilidad, ya que soporta vibraciones, golpes, y los imprevistos comunies de cualquier línea de ensamble.

Otro beneficio de limitar el rayo láser al núcleo de fibra dopado es que mantiene el rayo pequeño y recto. Esto permite un enfoque sumamente preciso y un punto muy pequeño, cualidades que le brindan una mayor efectividad para cortar.

Otra ventaja es que son altamente eficientes energéticamente, ya que un láser de fibra puede convertir casi el 100% de la entrada que recibe en el haz, limitando la cantidad de energía que se convierte en energía térmica y protegiendo la fibra de posibles daños ocasionados por el calor.

Todo esto aunado a un equipo láser robusto que prácticamente no necesita mantenimiento.

Telesis y el láser de fibra

Los láser de fibra fueron inventados por Elias Snitzer en 1963. Sin embargo, los primeros modelos comerciales no llegaron al mercado hasta finales de 1980.

Telesis estuvo presente como pionero con su primer modelo de láser de fibra de iterbio que utilizaba un enfoque que había ganado aceptación en las comunicaciones, pero Telesis decidió adaptarlo para aplicaciones de marcaje de materiales. Este nuevo tipo de marcaje láser fue la tecnología más avanzada de su época y un gran éxito para Telesis.

Su principal avance era su naturaleza robusta, este láser de fibra de iterbio contaba con tiempos de ejecución de 20,000 horas o superior. Esta tecnología tuvo tanto éxito que aún se utiliza frecuentemente en el marcaje de superficies.

El siguiente paso de Telesis fue desarrollar su sistema láser Vanadate, el cual usa un cristal hecho de vanadato (un compuesto del elemento químico Vanadio) con diodos acoplados a fibra. 

El láser Vanadate produce un haz de muy alta calidad que puede producir líneas extraordinariamente finas en una gama notablemente amplia de materiales. 

Los modelos láser actuales

Actualmente Telesis fabrica y comercializa diversas variedades de láser de fibra de iterbio con conmutación Q sin mantenimiento, en específico para aplicaciones de marcaje.

Sus modelos más potentes se llaman “Summit Pro y Apex” y cuentan con niveles de potencia de 30-200 W en promedio y entregan un rayo láser de alta potencia directo al cabezal de marcaje mediante un cable de fibra óptica con cubierta metálica flexible. 

El diseño mecánico robusto y la tecnología de fibra hacen de los láser la herramienta ideal para ambientes industriales donde son comunes las vibraciones, golpes y polvo.

El diseño de los marcadores de fibra Summit Pro y Apex permite que el tamaño del equipo sea pequeño y modular para eficientar su integración con una amplia gama de usos industriales. Los sistemas de marcaje láser Summit Pro y Apex brindan la mejor confiabilidad de diodos MTBF de 100,000 horas en su clase sin requisitos de enfriamiento de agua y solo requisitos de alimentación monofásica de 110 / 220VCA.

Recientemente Telesis lanzó una línea de productos totalmente nueva para ayudar a los clientes de fabricación a reducir costos y aumentar la velocidad de producción.

El objetivo del Sistema de marcaje láser de fibra pulsada de doble cabezal es permitir que una sola persona con una PC personal pueda maniobrar múltiples láseres de forma simultánea. 

Pese a su sencillez el sistema Dual Head mantiene la misma calidad del haz que todos los láser de fibra Telesis, además de una confiabilidad de diodo MTBF de 100,000 horas. El sistema Dual Head está totalmente refrigerado por aire y trabaja con una toma de corriente monofásica.

Una de las grandes ventajas del sistema Dual-Head es que facilita la transición de impresión tradicional de códigos numéricos a la impresión Matrix 2D de última generación para codificar grandes cantidades de datos en aplicaciones de trazabilidad.

Este sistema de doble cabezal ya ha sido implementado y probado por fabricantes líderes de la industria automotriz.

Láser de fibra de próxima generación

En el mundo acelerado de la tecnología láser de fibra, ninguna compañía puede descansar, por ello Telesis ha iniciado la producción de su último avance: el Sistema de láser de fibra de 200 watts.

Los expertos conocen desde hace tiempo el gran poder de los láseres de fibra de 200 watts. Pero la gente de C-suite sabe también que los sistemas láser con ese nivel de poder suelen resultar demasiado costosos para la mayoría. Por ello el equipo Telesis de científicos e ingenieros de clase mundial decidieron trabajar en la creación de una versión más asequible de este sistema.

Esto ha dado como resultado el nuevo láser de fibra de alta potencia capaz de realizar marcas profundas en una sola pasada. Su profundidad y velocidad hacen del láser de 200 watts el equipo ideal para usos como la creación de marcas VIN en la industria automotriz o identificadores de partes para aviación.

Los fabricantes están sumamente entusiasmados, con el avance del láser de fibra de 200 watts, podría afirmarse que la industria ha alcanzado la cima. ¿Qué más se puede esperar de un láser de fibra?

Los ingenieros de Telesis saben que la naturaleza robusta de las máquinas láser de fibra en combinación con su haz preciso apuntan hacia un futuro con dispositivos de marcaje cada vez más económicos y rápidos.

En Vinssa somos distribuidores oficiales de los sistemas de marcaje láser Telesis, amplia línea de láser para identificación y trazabilidad industrial. Contacta a nuestros asesores para conocer más sobre sus beneficios para tu proyecto.