icon-aprender
icon-explorar
icon-evaluar
icon-descubrir-active
icon-construir
icon-considere

DESCUBRIR

Innovaciones ULS

Cojinete hidrostático sin contacto

El XLS utiliza tecnología de cojinetes sin fricción en el sistema de desplazamiento de la entrega de haz, el cual produce movimientos más suaves, rápidos y precisos sobre el área de procesamiento. Esta tecnología de patente pendiente incorpora cojinetes hidrostáticos sin contacto, que utilizan gas presurizado como la interfaz de cojinete para brindarle varias ventajas al cliente:

Funcionamiento de los cojinetes hidrostáticos sin contacto

Los cojinetes hidrostáticos sin contacto no son como otras tecnologías de cojinetes, en el sentido que soportan las cargas sobre una capa delgada de gas presurizado en vez de una conexión mecánica como los cojinetes de rodillos, los cojinetes deslizantes o los cojinetes lisos. El fluido es presurizado y forzado de manera externa a través de un medio poroso dentro de un pequeño espacio entre dos superficies de apoyo. La viscosidad del fluido resiste este flujo para crear una barrera de presión estable que sujeta de forma rígida ambas superficies a una distancia fija entre ellas.

Fluido hidrostático

Un esquema que representa los componentes principales de un cojinete hidrostático sin contacto

Es fundamental tener un suministro de fluido de calidad para que el cojinete tenga un buen rendimiento. Los cambios en la temperatura ambiental, la humedad relativa y la presión barométrica pueden perjudicar el funcionamiento correcto. Por este motivo, XLS viene equipado con un módulo compresor que suministra el fluido a los cojinetes hidrostáticos, para asegurar que el sistema funcione en una gran variedad de condiciones ambientales y tenga un rendimiento ideal durante el funcionamiento del láser.

Alta exactitud, precisión y reproductibilidad

Los cojinetes hidrostáticos de fluido se usan en las herramientas y maquinarias en donde la exactitud, precisión y reproductibilidad son lo más importante. Entre ellas se encuentran las maquinas CNC, las máquinas de medición coordinada y los sistemas de posicionamiento que se usan en las industrias aeroespacial y de semiconductores. Existen varios mecanismos mediante los cuales se mejoran la exactitud, precisión y reproductibilidad con cojinetes hidrostáticos.


Gran firmeza


La principal función de casi todos los cojinetes es limitar el movimiento relativo entre dos superficies a una sola dirección. Si el cojinete permite que haya movimientos en una dirección no deseada (una dirección en el cual se debe limitar el movimiento), entonces se considera que el cojinete no es adecuado para la aplicación deseada.


Los cojinetes hidrostáticos exhiben una firmeza excepcionalmente alta cuando se comparan con otras tecnologías de cojinetes estándares, como los de ruedas en ranuras, los cojinetes deslizantes o de bolas recirculantes. Esto significa que el sistema de desplazamiento se moverá solamente en las direcciones previstas, lo que aumenta la calidad del corte, grabado y marcado mediante láser.


Menor fricción


La delgada capa de fluido entre las superficies de los cojinetes crea una interfaz con una ficción inusualmente baja, con una histéresis de cojinete casi inexistente. Esto permite que el sistema se mueva libremente a lo largo del área de procesamiento, sin la resistencia mecánica asociada a otras tecnologías de cojinetes. Un tipo específico de fricción, llamada fricción seca o estática, crea una resistencia cuando el deslizamiento relativo se detiene y se vuelve a iniciar, y es particularmente problemático durante el procesamiento de materiales mediante láser. Los cojinetes hidrostáticos eliminan casi en su totalidad este tipo de fricción, lo que resulta en un movimiento vectorial casi perfecto, para aumentar la calidad tanto del corte como del grabado láser.


Reducción de vibraciones


Las máquinas de corte, grabado y marcado mediante láser pueden tener varios tipos de vibraciones; es fundamental atenuar estas vibraciones tanto como sea posible para asegurar una exactitud, precisión y reproductibilidad altas. Los cojinetes hidrostáticos sobresalen en esta función, ya que sus características de amortiguación de vibraciones es una de las mejores de la tecnología de cojinetes. Para el procesamiento de materiales mediante láser, esto significa que el desplazamiento será suave, sin vibraciones y sin ninguno de los defectos característicos de "resonancia", típicos de los procesos vectoriales de alta producción.


Otras tecnologías de cojinetes también tienen la tendencia de crear una vibración autogenerada, a medida que se mueven a velocidades más altas. Esto es análogo a un neumático de automóvil que no está balanceado y que oscila cuando está en la carretera. Los cojinetes hidrostáticos no actúan de esta forma y pueden mantener las velocidades altas sin vibraciones autogeneradas. Esto es especialmente favorable para las aplicaciones de modo rasterización, en donde las marcas de alta velocidad se colocan a poca distancia entre ellas, lo que incrementa las oscilaciones causadas por el movimiento del carro.

Resistencia y vida útil excepcionales

La naturaleza sin contacto de los cojinetes hidrostáticos tiene muchas ventajas para los clientes porque proporciona resultados consistentes y de gran calidad, con muy poco mantenimiento. Esto se logra de varias maneras, como se explica a continuación.


Sin desgaste mecánico


El movimiento del fluido entre las interfaces de los cojinetes crea un pequeño espacio controlado, que hace que las dos superficies nunca estén en contacto entre ellas. Esto hace que el cojinete tenga una vida útil extremadamente larga, mucho más larga que otras tecnologías de cojinete. A medida que las superficies se rozan entre sí en los cojinetes de rodillos, de bolas y deslizantes, las superficies se desgastarán con el tiempo. En el contexto del procesamiento de materiales mediante láser, el desgaste puede ocurrir a un ritmo acelerado porque los subproductos del procesamiento pueden adherirse a las interfaces del cojinete. Un excesivo desgaste mecánico puede causar una variedad de defectos de procesamiento o, si no se corrige, una falla total del sistema láser.


No necesita lubricación


Los cojinetes hidrostáticos no tienen partes móviles, por lo tanto, no necesitan ningún tipo de lubricación como grasa, aceite, etc. Desde la perspectiva del mantenimiento, esto es sumamente favorable para el cliente. Los cojinetes de contacto mecánico están disponibles en dos tipos: sellados y sin sellar. Con los cojinetes de contacto mecánico sin sellar, como los cojinetes lineales que muchos sistemas láser de otros fabricantes utilizan, se tiene que hacer un mantenimiento programado de forma periódica para asegurar que estén lubricados correctamente, un proceso que puede ser propenso a errores y bastante sucio. Los subproductos del procesamiento de materiales mediante láser también suelen adherirse a las superficies lubricadas. Con el tiempo, esta acumulación puede reducir la vida útil de los cojinetes de contacto mecánico, ya que aceleran la abrasión a lo largo de las superficies de contacto. Los cojinetes sellados de rodillos, como los que usan los sistemas láser ULS (VLS, PLS e ILS), no necesitan mantenimiento de lubricantes, pero los cojinetes se desgastan y se consideran como materiales consumibles.


Interfaz de limpieza automática


Otra ventaja característica de los cojinetes hidrostáticos es que los gases de escape sirven como un mecanismo de limpieza automática, ya que limpian el polvo y residuos a lo largo de la superficie de los cojinetes. Esta característica es especialmente relevante para los sistemas láser; el motivo es que las modificaciones de materiales mediante láser pueden producir una amplia gama de subproductos, los cuales pueden perjudicar el rendimiento de los cojinetes o reducir su vida útil.