La boquilla es el secreto para un corte láser más pulcro

En el equipo de nervous system no se conforman con las herramientas como vienen fabricadas. Se encargan de desarmar lo que tienen, analizar como funciona, y luego perfeccionarlo para que cumpla sus necesidades. Prueba de ello es que se han dedicado a estudiar sus proyectos con corte láser y han buscado el mejor material y la mejor configuración para conseguir cortes limpios y con buena presentación. Puedes ver un ejemplo de su dedicación en una de sus entradas más populares, donde describen la mejor tabla de plywood para hacer rompecabezas con corte láser. En esta entrada te mostramos cómo rediseñaron la boquilla de su equipo para lograr una mejor calidad de corte.

Encontrando la fuente del problema

Pero en esta entrada juega un factor importante otro elemento de la cortadora láser, y se trata de la boquilla que incluye el cabezal, que en este caso se rediseñó para cambiar la forma en que se expulsa el aire comprimido. Sucede que las cortadoras láser usan un flujo de aire comprimido que permite retirar la basura y el humo que se desprende al realizar el corte. El flujo de aire debe ir en la misma dirección que el láser, en vez de por un lado. Pero no sólo la dirección es importante, la calidad del aire que fluye es vital para que se obtenga un corte estético. La diferencia es como si estuviésemos soplando aire a unas brazas, el material termina quemándose y no retiramos el humo como deseábamos en un principio. En resumen, lo que se busca es una boquilla que pueda proveer un flujo de aire laminar en vez de aire turbulento.

Prototipo de boquilla empleada. Vía: nervous system

La impresión 3D perfeccionando el corte

Lamentablemente para nervous systems no existe mucha documentación sobre como diseñar boquillas para aire, por lo que requirió de más astucia el proceso de ingeniería. Afortunadamente existe suficiente documentación para diseñar boquillas para pistolas de agua, las cuales logran un flujo laminar pero del agua. Las dos características principales a tomar en cuenta en el diseño son: una salida principal muy estrecha y varios orificios perimetrales que le den dirección al flujo principal. Tomando en cuenta estos parámetros, se procedió adaptar el diseño para la cortadora láser y se imprimió en 3D el prototipo.

Patente de boquilla para una cortadora de agua. Vía: nervous system

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Las limitaciones del diseño de la boquilla

Hay ciertas limitaciones a tomar en cuenta cuando se diseña una boquilla para corte láser. Por ejemplo, el centro de la boquilla debe dejar espacio para el láser y la distancia a la que fluye el aire debe ser adecuada para mantener el enfoque del lente a la perfección. Al final, el diseño tiene el siguiente corte transversal, en donde se pueden notar los distintos canales por donde se conduce el aire.

Corte transversal de la boquilla diseñada. Vía: nervous system

El resultado de la nueva boquilla

La diferencia entre el corte con la boquilla de fábrica es sustancial comparada con la que se diseñó en 3D.

El corte con boquilla Trotec de fábrica a la izquierda y el rediseño con impresión 3D a la derecha. Vía: nervous system

Si deseas conseguir el diseño de la boquilla, puedes encontrar la información en el portal de Hackaday.io de forma gratuita, donde documentan la impresora usada para crear la boquilla y los ajustes del compresor de su cortadora Trotec Speedy 360. Te recomendamos darle una leída a la página del proyecto, no solo posee una buena documentación, es un auténtico ejemplo de ingeniería aplicada para optimizar un producto que en si mismo ya tiene buena calidad.

Referencias:

THE SECRET TO CLEAN LASER CUTTING: DESIGNING A BETTER LASER NOZZLE USING 3D-PRINTING

Nervous System Laminar Flow Laser Air Assist

Vía: Nervous System Blog