Corte por láser de chapa con película protectora: ¡Cuatro puntos clave!

La protección con una película es necesaria para las chapas que se utilizan como piezas estéticas sin tratamiento o pintura, es decir, principalmente piezas de acero inoxidable, aluminio y cobre con acabados variados: pulido, brillante, etc. 

El reto en este caso es reducir el impacto de esta protección por película en la productividad global. El corte de la chapa y de la película con láser debe hacerse a toda velocidad y en una sola pasada.

Si el corte se realiza en dos pasadas o requiere una reducción de la velocidad de la máquina, significa que existe un problema que habrá que resolver. Además, no deben formarse burbujas en la película durante la fase de corte, y su retirada no debe suponer una dificultad ni dejar residuos.

A través de este artículo, elaborado con la ayuda de dos importantes actores de fabricación de películas, Novacel y Polifil, abordaremos las siguientes cuestiones:

• Las dificultades asociadas al corte por láser de chapa con película, concretamente, la formación de burbujas.
• La importancia de la fase de retirada de la película.
• ¿Cómo elegir la película y a qué señales debe estar atento el operario?
• Los indicios que permiten detectar una anomalía y los puntos de investigación.
   

Si, durante el corte, penetra gas entre la chapa y la película, se pueden formar burbujas debajo de la película. Los riesgos son los siguientes:

• que una burbuja grande se enganche al cabezal de corte y arrastre la chapa, provocando movimientos descontrolados y, por lo tanto, daños considerables;
• dañar el cabezal y la lente.

Cuando los cortes están muy juntos, el riesgo de burbujas se amplifica. Un típico caso se da, por ejemplo, con pequeños agujeros muy próximos entre sí. La presión del gas se concentra en una superficie muy pequeña y aparecen burbujas. Además, cuando los agujeros están a una distancia inferior a 5 mm, el riesgo de burbujeo es muy alto y, para evitarlo, es necesario vaporizar, es decir, quemar la película antes de la operación de corte, y concretamente de la perforación. Esta «preperforación», disponible en la mayoría de las máquinas, puede realizarse en la misma operación que la perforación, sin afectar significativamente a la productividad.

Al contrario, cuando la distancia entre las perforaciones es mayor, los agujeros están en una zona donde la película está intacta y, por lo tanto, el riesgo de burbujeo es menor.
 

A la hora de retirar la película de protección también pueden aparecer dificultades, con las siguientes consecuencias:

• un tiempo adicional muy sustancial para realizar esta operación y, por lo tanto, una pérdida de productividad;
• una deformación mecánica de los productos y/o restos de adhesivo cuando el operario retira la película.

El precorte de la película durante el corte por láser simplifica esta operación y reduce este impacto sobre el material, sin dañar la chapa como ocurriría con un un cúter.
 

La película para la protección de la chapa tiene un impacto en el proceso de producción. Sin embargo, los vendedores de materia prima estandarizan las películas en detrimento de la optimización del corte. Pero, cuando los volúmenes lo permiten o si la instalación de la película se produce de forma interna, el industrial puede elegir una película más adecuada.

A) Para ello, a la hora de elegir la película, se deben tener en cuenta varios aspectos:

? la tecnología de corte: fuente de láser de fibra o láser de CO2
La longitud de onda de un láser de fibra es diez veces más corta que la de un láser de CO2, y no es absorbida por el plástico. Utilizar una película pensada para un láser de CO2 crearía un corte muy antiestético si se utiliza con una fuente de láser de fibra. De hecho, las películas específicas para el corte por láser de fibra llevan incorporados absorbentes.

? el material: acero inoxidable, aluminio, material prelacado, etc.

Acero inoxidable/aluminio: Algunos materiales como el aluminio, el cobre, etc. son grandes conductores térmicos. En este caso, el calor se difunde durante el corte y puede fundir la película. Por lo tanto, la protección de chapa para estos materiales debe adaptarse a esta dificultad, con un nivel de resistencia térmica superior al de una película para el acero inoxidable, por ejemplo.

Acero prelacado: El corte de acero prelacado puede ser problemático si la laca utilizada no está diseñada para una buena absorción de la onda láser. Incluso existiendo películas específicas, la laca debe adaptarse, en particular con aditivos específicos.

Doble cara: Le protección de doble cara puede generar una pequeña rebaba durante el corte, ya que la película del lado de la mesa retiene el material. Se aconseja utilizar películas de espesor fino, con las que los problemas de calidad se reducen e incluso desaparecen.

? El espesor de la chapa utilizada
En función del espesor, la presión del gas de corte es diferente y, por lo tanto, no requiere el mismo nivel de adhesividad En consecuencia, una película pensada para chapa fina producirá mucho burbujeo si se utiliza con una chapa muy gruesa.

? El acabado del material: pulido, brillante, scotch-brite, etc.
La adhesividad depende de la superficie y las películas están adaptadas para cada superficie, por lo que es importante tener en cuenta este acabado del material en la elección de la película.


B) Comprobación: ¿cómo estar seguros de que la película es adecuada y está bien colocada?

? Unos códigos de color y unas inscripciones específicas permiten identificar el tipo de película para una comprobación visual por el operario. Brice Lequette, de Novacel, lo explica: «La película de protección para una láser de CO2 es negra del lado adhesivo y blanca en el exterior, mientras que para un láser de fibra es negra del lado adhesivo y gris en el exterior».


? Una correcta colocación de la película es necesaria, principalmente minimizando su estiramiento. En efecto, el plástico es un material que tiene una memoria de forma y que va a volver a su tamaño original en caso de estiramiento. La adhesividad perderá fuerza en caso de estiramiento y, por lo tanto, la película será menos resistente a la presión del gas, lo que supondrá un mayor riesgo de burbujeo.

Se puede realizar una pequeña prueba para comprobar la colocación de la película:

• despegar una tira de película de la chapa,
• esperar un minuto,
• comparar la longitud de la película retirada con la zona donde estaba pegada. La diferencia no debería ser superior a un 1 %.

Algunos indicios visuales también pueden servir de advertencia, como los pequeños defectos de colocación: burbujas, túneles de despegue, etc.

? No se debe cortar la chapa durante las 48 horas siguientes a la colocación de la película.
 

¿Qué indicios visuales permiten poner en evidencia un problema con la película o detectar parámetros de la máquina que tienen consecuencias sobre la calidad?:

• burbujeo de la película,
• borde negro durante el corte o rebaba,
• el desprendimiento de película producido por el calor al cortar debe reducirse para que la chapa/pieza quede protegida al máximo,
• residuos cuando se retira la película.

Un poco de «investigación» cambiando los ajustes de la máquina permite identificar las causas o al menos descartar los problemas relacionados con la máquina, la laminación de la película, la chapa o incluso la calidad de la película. De este modo, estas modificaciones, realizadas paso a paso y bajo el control del operario, optimizan los ajustes para evitar el burbujeo:

• Tiempo de perforación (cerca de 0 segundos).
• Diámetro de la boquilla (aumentar el diámetro).
• Presión del gas (disminuir la presión del gas - mínimo 5 bares).
• Modo de perforación (CW en vez del modo pulsado).
• Disminución de la potencia durante la perforación.

Una vez que se han descartado los parámetros de la máquina y si los defectos persisten, es probable que la causa se encuentre en el laminado del material, la elección de la película o su correcta utilización. En esta fase, los fabricantes de películas pueden ser de gran ayuda para identificar las dificultades y encontrar soluciones técnicas adecuadas.


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