Tres procesos, tres principios físicos
Cortar una chapa consiste en separar el material a lo largo de un contorno. Los tres procesos más habituales no funcionan en absoluto de la misma manera, lo que explica sus diferencias de precisión, de materiales y de coste.
- El láser concentra un haz de luz que funde o vaporiza el metal, expulsado por un gas de asistencia (oxígeno, nitrógeno o aire). El láser de fibra domina la chapa metálica; el láser de CO2 se utiliza sobre todo para materiales no metálicos.
- El plasma hace pasar un arco eléctrico por un gas fuertemente calentado e ionizado, que funde el metal y lo expulsa a gran velocidad. Solo corta materiales conductores.
- El chorro de agua erosiona el material con agua a muy alta presión, cargada de un abrasivo (granate) para los materiales duros. Es un corte en frío, sin calor.
A ello se suma el oxicorte, que quema el acero con llama y oxígeno: se limita al acero sin alear o poco aleado, pero sigue siendo económico en espesores muy grandes. Muchos talleres de calderería ligera y corte disponen de varios procesos, otros están especializados: la buena pregunta no es «¿cuál es el mejor proceso?», sino «¿cuál conviene a mi chapa?». La guía sobre el precio del corte por láser y del plegado completa esta en cuanto a precio y diseño.
Espesores y materiales: el rango de cada proceso
| Proceso | Materiales | Espesores habituales (órdenes de magnitud) | Conviene saber |
|---|---|---|---|
| Láser de fibra | Metales: acero, acero inoxidable, aluminio, latón, cobre | de 0,5 mm a unos 20 mm en acero, algo menos en acero inoxidable y aluminio en taller corriente | El más a gusto en chapa fina y media |
| Plasma | Solo metales conductores | de unos milímetros a unos cincuenta milímetros, más con fuentes muy potentes | Competitivo en grandes espesores |
| Chorro de agua | Casi todo: metales, piedra, vidrio, cerámica, composites, caucho | de 1 mm a un centenar de milímetros y más, según el material | Sin efecto térmico, pero más lento |
| Oxicorte | Acero sin alear o poco aleado | de unos 5 mm a más de 200 mm | Espesores muy grandes en acero |
Estos rangos dependen de la potencia de la máquina, del gas de asistencia y de la calidad de canto esperada: confírmelos con el taller que fabricará sus piezas. Entre 15 y 30 mm de acero son posibles varios procesos; entonces deciden la calidad de canto exigida y la cantidad. Como las chapas se suministran en formatos estándar, la disposición de las piezas en la chapa (el anidado) determina el desperdicio, sea cual sea el proceso. El láser y el plasma también pueden realizar chaflanes (cantos inclinados, con un cabezal de corte inclinable) para preparar soldaduras en V o en X: mencionelo si su pieza debe soldarse a tope.
Precisión, conicidad y calidad de canto
La precisión depende del proceso, pero también de la máquina, del material y del espesor: cuanto más gruesa es la chapa, mayor es la desviación. Los valores siguientes son órdenes de magnitud que deben confirmarse con el taller.
| Criterio | Láser de fibra | Plasma | Chorro de agua |
|---|---|---|---|
| Precisión habitual | del orden de ±0,1 a ±0,2 mm en chapa fina | del orden de ±0,5 mm o más | del orden de ±0,1 a ±0,2 mm en espesores bajos |
| Canto | Casi perpendicular, estrías finas | Ligeramente inclinado, arista superior redondeada, posibles escorias | Mate, finamente estriado, ligera conicidad |
| Posible repaso | Raramente | Amolado o mecanizado si la tolerancia es ajustada | Raramente |
El chorro de agua es algo más ancho a la entrada que a la salida: esta conicidad se acentúa con la velocidad, y el chorro «se retrasa» en las curvas. Las máquinas modernas la compensan en parte con un cabezal inclinable. Para la calidad de los cortes térmicos (láser, plasma, oxicorte), la norma ISO 9013 clasifica las tolerancias dimensionales, la perpendicularidad y la rugosidad; para el chorro de agua, los talleres hablan más bien de niveles de calidad, del más lento y fino al más rápido y rugoso (a menudo denominados Q1 a Q5).
La precisión de la máquina no es la tolerancia que exige su pieza: especifique una tolerancia ajustada solo en las cotas funcionales e indique la clase de tolerancias generales del plano (la herramienta ISO 2768 ayuda a elegirla).
La zona afectada por el calor y sus consecuencias
Un proceso térmico calienta el metal a ambos lados del corte: es la zona afectada por el calor (ZAC). Su anchura y sus efectos dependen del proceso, del material y del espesor.
- Láser. La ZAC es estrecha, porque el haz está muy concentrado y la velocidad es alta. Cortado con oxígeno (acero grueso), el canto se oxida, lo que puede dificultar la soldadura o el pintado; cortado con nitrógeno, queda limpio, pero el gas es más caro.
- Plasma. La ZAC es más ancha. Según el gas y el acero, el canto puede endurecerse o enriquecerse en nitrógeno, posible fuente de porosidades en la soldadura o de dificultades en el roscado: un amolado o un sobreespesor de mecanizado resuelve el problema.
- Chorro de agua. Ninguna ZAC, ningún endurecimiento: las propiedades del material no cambian. Es la elección para materiales sensibles al calor, como los composites o ciertas aleaciones, y para el titanio, cuyo canto se contamina en caliente. A cambio, el abrasivo puede incrustarse en los materiales blandos, y la perforación inicial puede delaminar un composite o agrietar un material frágil: el taller adapta sus arranques.
El gas de asistencia del láser forma, por tanto, parte de la solicitud: el oxígeno acelera el corte del acero dulce pero oxida el canto, el nitrógeno da un canto limpio en acero inoxidable y aluminio a costa de un consumo de gas más caro, y el aire comprimido es un compromiso económico en chapas finas cuando el aspecto del canto es secundario.
El calor también deforma: una pieza fina, muy calada o larga y estrecha puede alabearse en el corte térmico. Si la planitud importa, precísela en su solicitud.
Coste relativo: lo que cuenta de verdad
No damos ningún precio: el coste por metro varía demasiado con el espesor, el material, el gas, la máquina y la carga de trabajo del taller. Sí se pueden describir las tendencias.
| Chapa | Láser de fibra | Plasma | Chorro de agua |
|---|---|---|---|
| Fina (hasta unos 6 mm) | El más económico: velocidad alta, canto limpio | Posible, pero menos preciso que el láser | Más caro: proceso lento |
| Media (unos 6 a 20 mm) | Económico, la velocidad baja con el espesor | Competitivo si la precisión no es crítica | Más caro, pero sin repasos |
| Gruesa (más de 20 mm) | Lento o fuera de alcance según la máquina | A menudo el más económico (oxicorte para el acero) | Lento, pero sin ZAC ni deformación |
El chorro de agua consume abrasivo y energía para la bomba de alta presión, lo que explica un coste por metro generalmente más alto. Pero el precio de una pieza no se resume en el corte: suma el material (y, por tanto, el desperdicio), los repasos (amolado, desbarbado, mecanizado de acabado) y las manipulaciones. Un proceso más caro por metro puede dar una pieza más barata si elimina un repaso; un proceso económico puede costar más si obliga a un mecanizado para cumplir la cota.
¿Qué proceso para qué chapa? Ocho casos concretos
| Caso | Proceso que suele elegirse | Por qué |
|---|---|---|
| Acero dulce de 1 a 6 mm, piezas precisas, series | Láser de fibra | Velocidad, precisión, canto limpio. |
| Acero inoxidable de 2 mm, canto limpio para soldadura o aspecto | Láser de fibra con nitrógeno | Canto sin oxidación. |
| Aluminio de 8 mm | Láser de fibra o chorro de agua | Según el canto esperado y la cantidad. |
| Acero de 30 mm destinado a soldarse (calderería, estructura) | Plasma u oxicorte | Coste; los cantos se repasarán en la soldadura. |
| Acero de 80 mm | Oxicorte, plasma potente o chorro de agua | Espesor fuera del rango del láser habitual. |
| Titanio, aleación sensible al calor | Chorro de agua | Sin contaminación térmica del canto. |
| Composite, piedra, vidrio, caucho | Chorro de agua | Sin calentamiento. |
| Bruto que se mecanizará después con tolerancia ajustada | Plasma u oxicorte con sobreespesor | El mecanizado final fija la cota. |
Esta tabla ofrece tendencias, no reglas: el taller elige el proceso que domina y del que dispone. El corte suele ir seguido de un plegado: la guía sobre el precio del plegado de chapa explica cómo se presupuesta.
Qué debe precisar en su solicitud de presupuesto
- el material, la calidad y el espesor, con el certificado del material si es necesario;
- los archivos: DXF limpio (escala 1:1, contornos cerrados) y plano PDF acotado; la guía sobre los formatos de archivos CAD detalla qué enviar;
- las tolerancias: cotas críticas y clase de tolerancias generales;
- la calidad de canto exigida y el uso posterior: soldadura, pintura, roscado, mecanizado;
- las limitaciones térmicas: material sensible al calor, planitud que respetar;
- la cantidad en varios tramos, y el plazo;
- las operaciones asociadas: desbarbado, plegado, roscado, tratamiento de superficie;
- el control y los documentos requeridos.
Si duda entre dos procesos, deje que el taller proponga el suyo precisando la calidad de canto y la tolerancia exigidas: así comparará después ofertas equivalentes. En Meaflow, publicar una solicitud es gratuito y sin comisión: recibe las propuestas de varios talleres y conversa por mensajería antes de elegir.
Preguntas frecuentes
Láser o plasma: ¿cuál elegir para una chapa de acero de 15 mm?
A ese espesor, ambos son posibles. El láser da un canto más limpio y tolerancias más finas; el plasma suele ser más económico por metro si la precisión no es crítica y el canto se repasará o se soldará. Precise la tolerancia, el uso del canto y la cantidad: el taller propondrá el proceso adecuado.
¿Calienta la pieza el chorro de agua?
No: es un corte en frío, sin zona afectada por el calor ni deformación térmica. Es adecuado para materiales sensibles al calor y grandes espesores, pero es más lento y más caro por metro. La ranura es ligeramente cónica, algo que algunas máquinas compensan.
¿Qué precisión tiene el corte por láser?
En chapa fina se obtiene habitualmente del orden de ±0,1 a ±0,2 mm, según la máquina, el material y el espesor. La precisión se degrada al aumentar el espesor. Confírmelo con el taller y especifique una tolerancia ajustada solo en las cotas funcionales.
¿Se puede soldar directamente una pieza cortada por láser o por plasma?
A menudo sí, pero el canto puede estar oxidado (láser con oxígeno) o enriquecido en nitrógeno (plasma), lo que puede provocar defectos de soldadura. Suele bastar un ligero amolado o un corte por láser con nitrógeno. Indique en su solicitud la soldadura prevista: el taller adaptará el gas de corte y el repaso.