A diferencia del grabado estándar, que suele grabar diseños planos o superficiales, el grabado láser 3D crea profundidad eliminando múltiples capas de material con distintas intensidades , lo que resulta en un diseño más intrincado y realista. Funciona interpretando una imagen en escala de grises o un modelo 3D , donde los diferentes tonos corresponden a diferentes profundidades de grabado. Este proceso suele requerir varias pasadas, donde el láser va aumentando gradualmente la profundidad y el detalle capa por capa.
Existen puntos básicos a tomar en cuenta para un bun resultado de grabado láser 3D:
Mapas de altura o archivos en escala de grises: Estos indican la intensidad y profundidad del corte. Con imágenes en escala de grises, el grabado láser 3D obtiene precisión, como grabados detallados y complejos, mediante mapas de profundidad. El láser interpreta automáticamente las variaciones tonales de los tonos de gris como valores de profundidad.
Ejes Z automáticos para ajustar la altura del cabezal: En las aplicaciones de corte láser 3D, el control del eje Z es fundamental, ya que a diferencia del corte láser 2D, donde la distancia entre el cabezal láser y el material suele ser constante, en el corte 3D esta distancia varía constantemente debido a las formas complejas de las piezas. Aquí es donde entran los ejes Z automáticos, que ajustan la altura del cabezal en tiempo real. El eje Z es el que regula la distancia vertical entre el cabezal láser y la superficie del material.
El eje Z automático permite:
• Mantener el foco láser constante, independientemente de las curvas o desniveles del objeto.
• Compensar irregularidades del material como deformaciones o diferencias de espesor.
• Evitar colisiones del cabezal con la superficie.
Sistemas de enfoque dinámico con escáneres galvánicos 3D: Los escáneres galvánicos 3D son dispositivos que utilizan espejos controlados por motores galvanométricos (galvos) para dirigir el haz láser con extrema rapidez y precisión sobre una superficie de trabajo. En aplicaciones 3D, estos escáneres no solo controlan el movimiento del haz en los ejes X e Y, sino que también integran el eje Z mediante sistemas de enfoque dinámico, adaptando la profundidad del enfoque láser en tiempo real.
Software de modelado 3D: El modelado 3D es el proceso de crear representaciones digitales tridimensionales de objetos físicos. En el contexto del corte y grabado láser, estos modelos permiten planificar con precisión los contornos, grabados y cortes que se aplicarán sobre superficies planas o con geometrías complejas, y para esto se necesita un software especializado como:
• RDWorks y EZCAD: ampliamente utilizados en grabado láser industrial.
• w: es el usado en el medio.
• LaserCAD: compatible con muchas máquinas láser chinas.
• Materialise Magics: para la preparación avanzada de archivos 3D y control de trayectorias.
• Autodesk Fusion 360: permite diseño 3D y genera archivos listos para corte láser 3D.
Beneficios para comercializadores y emprendedores
Quienes venden servicios de grabado o productos personalizados deben considerar el grabado láser 3D como una ventaja competitiva:
• Personalización: El grabado láser 3D permite la personalización de productos con nombres, logotipos, diseños complejos y detalles
únicos.
• Mayor valor percibido: Los productos grabados con láser 3D suelen tener un mayor valor percibido por los clientes.
• Diversificación de la oferta: El grabado láser 3D permite la creación de una amplia variedad de productos, desde artículos prácticos hasta piezas artísticas.
• Marketing y diferenciación: La personalización a través del grabado láser puede ser una poderosa herramienta de marketing, permitiendo a los comercios destacar entre la competencia.
• Oportunidades de nicho: El grabado láser 3D puede abrir oportunidades en múltiples nichos de mercado específicos, como regalos personalizados, artículos promocionales, etc.
• Versatilidad de materiales: El grabado láser 3D se puede aplicar a una amplia gama de materiales, incluyendo metales, plásticos, madera, vidrio, cuero, entre otros.
• Aumento de las ventas: La personalización y la exclusividad de los productos grabados con láser 3D pueden generar un aumento en las ventas y la lealtad del cliente.
Puntos básicos para operadores de equipos láser 3D
Los operadores de equipos de láser 3D deben seguir pasos meticulosos para los errores sean mínimos y el producto sea 100% preciso.
• Preparación del diseño: Cree un modelo 3D o una imagen en escala de grises donde diferentes tonos representan diferentes profundidades.
• Selección de materiales: Elija materiales adecuados para grabados profundos, como madera, acrílico o ciertos tipos de piedra. Se prefieren materiales más gruesos (a menudo de 8 mm o más) para permitir una mayor variación de profundidad.
• Ajustes del láser: Configure la potencia, la velocidad y el enfoque del láser según el material y la profundidad deseada. El grabado 3D generalmente requiere múltiples pasadas con diferentes niveles de potencia.
• Proceso de grabado: El láser interpreta los valores de la escala de grises de su diseño y ajusta su potencia para crear diferentes profundidades. Las áreas más oscuras se graban con mayor profundidad, mientras que las más claras se graban con menor profundidad o se dejan sin grabar.
• Pases múltiples: El láser realiza varias pasadas sobre el material, creando gradualmente profundidad y detalle.
• Refinamiento: Después del grabado, la pieza puede necesitar limpieza o un acabado adicional como lijado o pulido.
• Entender la geometría del objeto: si es cilíndrico, se recomienda usar un accesorio rotatorio que permita girar la pieza al ritmo del rayo láser.
• Mapear la superficie: los sistemas 3D escanean el volumen y ajustan en tiempo real la distancia focal.
• Preparar bien el archivo: los archivos en escala de grises deben tener alta resolución para evitar saltos o zonas mal grabadas.
• Sujeción firme: una pieza que se mueve afecta la precisión.
• Calibración constante: el operador debe conocer su máquina, limpiar lquina, limpiar l0entes, revisar focos y ajustar potencia.
• Evitar ángulos extremos: en curvas cerradas, el haz pierde enfoque. Se recomienda no superar los 15º de curvatura sin escaneo.
• Simular antes de grabar: los softwares modernos permiten ver el resultado antes de ejecutar, ahorrando material y errores.
Tipos de imagen son adecuadas para el grabado láser 3D
No todos los tipos de imágenes son compatibles con el grabado láser en relieve; un mapa de profundidad es el diseño ideal para este propósito. A diferencia de las imágenes estándar, los mapas de profundidad contienen información adicional en el eje Z, que describe la profundidad o altura de los objetos. Esto se le llama mapa de profunidad. Para crear mapa de profundidad necesitas: Primero, crea el modelo 3D que desees con un software profesional de diseño 3D, generalmente en formato .stl. Luego, usa una aplicación o plugin para convertir el archivo .stl a formato .png o .jpeg, asegurándote de que sea la vista frontal o
lateral.
Consejos extras para diseñar mapas de profundidad
• Utiliza imágenes claras y de alta resolución para mostrar la precisión del láser.
• Consulta el diseño original en el software 3D profesional para obtener orientación sobre los valores de profundidad.
• Asegúrate de que el rango de profundidad en la imagen sea amplio para maximizar el efecto 3D.
El grabado láser 3D no es una tendencia efímera, sino un paso firme hacia la personalización avanzada y la producción de alto valor. Para los operadores representa un desafío técnico; para los comercializadores, una oportunidad de expandir su mercado; y para quienes inician, un nicho con gran potencial.
