Cómo funciona la tecnología láser

La tecnología ha avanzado en todos los sectores a pasos agigantados. Habrás podido comprobar cómo los componentes electrónicos que se diseñan son cada vez más pequeños y más rápidos. Las novedosas herramientas de hoy en día como, por ejemplo, el rayo láser lo permiten. Hoy queremos contar qué es y cómo funciona. Seguro que habrás escuchado hablar de ello, aunque hace años podía sonar a ciencia ficción y ahora lo hace a presente y futuro.

¿Qué un láser?

Un láser (del acrónimo inglés LASER, light amplification by stimulated emission of radiation; amplificación de luz por emisión estimulada de radiación) es un dispositivo que utiliza un efecto de la mecánica cuántica, la emisión inducida o estimulada, para generar un haz de luz coherente tanto espacial como temporalmente. La coherencia espacial se corresponde con la capacidad de un haz para permanecer con un pequeño tamaño al transmitirse por el vacío en largas distancias y la coherencia temporal se relaciona con la capacidad para concentrar la emisión en un rango espectral muy estrecho.

Elementos básicos

Un láser típico consta de tres elementos básicos de operación. Una cavidad óptica resonante, en la que la luz puede circular, que consta habitualmente de un par de espejos de los cuales uno es de alta reflectancia (cercana al 100 %) y otro conocido como acoplador, que tiene una reflectancia menor y que permite la salida de la radiación láser de la cavidad.

Dentro de esta cavidad resonante se sitúa un medio activo con ganancia óptica, que puede ser sólido, líquido o gaseoso (habitualmente el gas se encontrará en estado de plasma parcialmente ionizado) que es el encargado de amplificar la luz. Para poder amplificar la luz, este medio activo necesita un cierto aporte de energía, llamada comúnmente bombeo. Este bombeo es generalmente un haz de luz (bombeo óptico) o una corriente eléctrica (bombeo eléctrico).

Así funciona

La luz que se emite desde este dispositivo se irradia de forma distinta a la que normalmente se irradia desde los átomos, que lo hacen de forma aleatoria y sin coherencia. Es decir, los átomos irradian un gran revoltijo de fotones que se dispersan en todos los sentidos, sin uno determinado, mientras que el láser, por decirlo de algún modo, los concentra y los direcciona.

Un dispositivo láser utiliza un efecto de la mecánica cuántica para poder generar ese haz de luz con tamaño, forma y dirección controlada. Los rayos de luz en su estado normal, como cuando provienen del Sol, viajan en forma radial con respecto a su fuente y disminuyen con la distancia. Un láser, en cambio, es una fuente lumínica que viaja en forma paralela y su energía prácticamente no disminuye con la distancia.

El medio activo se sitúa entre dos espejos, el «resonador». Uno de esos espejos es un espejo unidireccional. La radiación del medio activo se amplifica en el resonador. Al mismo tiempo, sólo una cierta radiación puede abandonar el resonador a través del espejo unidireccional. Esta radiación en forma de haz es la radiación láser.

El sistema de corte por láser

Uno de las técnicas más curiosas es la que se hace con corte por láser. Una técnica empleada para cortar piezas de chapa caracterizada en que su fuente de energía es un láser que concentra luz en la superficie de trabajo. Para poder evacuar el material cortado es necesario el aporte de un gas a presión como por ejemplo oxígeno, nitrógeno o argón.

Nos ponemos en contacto con Tecoi, una empresa especializada en corte por láser, que nos dan más detalles. “Es especialmente adecuado para el corte previo y para el recorte de material sobrante pudiendo desarrollar contornos complicados en las piezas. Entre las principales ventajas de este tipo de fabricación de piezas se puede mencionar que no es necesario disponer de matrices de corte y permite efectuar ajustes de silueta. También entre sus ventajas se puede mencionar que el accionamiento es robotizado para poder mantener constante la distancia entre el electrodo y la superficie exterior de la pieza”.

Para destacar como puntos desfavorables se puede mencionar que este procedimiento requiere una alta inversión en maquinaria y cuanto más conductor del calor sea el material, mayor dificultad habrá para cortar. El láser afecta térmicamente al metal pero si la graduación es la correcta no deja rebaba. Las piezas a trabajar se prefieren opacas y no pulidas porque reflejan menos. Los espesores más habituales varían entre los 0,5 y 6 mm para acero y aluminio. Los potencias más habituales para este método oscilan entre 3000 y 5000 W.

Ahora ya conoces un poco más sobre este sistema de corte. La verdad es que el láser es un gran invento.