Cortadora Láser NEJE E40

Nuevo módulo láser de NEJE, ideal para los que se inician en el mundo del corte láser, ya que no es necesario enfocar lentes, ni calibrar varias alturas. Con tan solo situar al láser entre 3 y 5 mm del material ya puedes empezar a trabajar.

Se puede decir que es el equivalente al clásico A40640 de enfoque variable, pero este con focal fija. Eso sí, con un poco menos de potencia (Pulso 11 W+ , CW 10 W) y un tamaño de punto láser ligeramente superior (0,06 x 0,06 mm). Aunque, con la ventaja de que el punto láser del E40 mide lo mismo tanto en el eje X como el eje Y.

El NEJE E40 es válido para corte láser de hasta 13 mm en madera y con un haz muy pequeño que te permitirá grabar en materiales duros como cerámicas y piedras oscuras como la pizarra, sin mayor problema.

NEJE-grabador láser E40, módulo láser de enfoque fijo de 11W + Salida para cortar y tallar, asistencia de aire de alta presión integrada de 2 haces
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Prestaciones del Láser E40 de NEJE

El módulo láser E40 nació para intentar convertirse en otro clásico de la marca, tal como lo ha hecho su hermano mayor, el módulo A40640.

Es un láser que ha sido diseñado para corte y grabado en multitud de materiales, que pese a salir al mercado recientemente (2022), ha tenido muy buena acogida por la comunidad gracias a sus buenas prestaciones y sencillez de uso.

Integra un sistema novedoso de agregar los haces de los diodos láser en uno, para aumentar la potencia

Este modulo láser incorporaba 2 diodos láser integrados (5,5 W cada uno), que sumando ambos haces con unas lentes FAC (Fast-Axis Collimato), es capaz duplicar la potencia de salida. Ofrece una potencia de pulso/pico de 11 W y potencia óptica continua de hasta 10 W.

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Vista interior del láser E40 de NEJE.
NEJE.Láser.E40.VistaFrontal01
Vista frontal del módulo láser E40 de NEJE.

Además, dispone de un sistema de asistencia de aire integrado, no tendremos que instalar ningún sistema adicional, tan solo conectar una tubería de Nilón de 4 mm de Ø.

Dado que la distancia de trabajo sobre el material ronda los 3-5 mm y que dispone de una filtro protector para evitar reflejos, podemos decir que su uso es bastante seguro. Aunque esto no quita, que tengamos que seguir usando gafas de protección. Recuerda que es un láser de Clase 4, los más peligrosos.

Beneficios de usar varios diodos láser internos

El que NEJE usase la opción de usar dos diodos láser para su modulo de corte no es casualidad, sino un conjunto de decisiones de ingeniería que permiten tener un cortadora láser barata con buenas prestaciones.

  • El coste de usar dos diodos láser de 5,5 W siempre será menor que usar uno de 11 W.
  • Arregla los problemas de calentamiento, ya que poner un solo láser muy potente dificulta la disipación de calor. En cambio, poner dos diodos láser separados ayuda a repartir mejor el calor por la superficie del disipador de aluminio. Y a la larga, aumentara el tiempo de vida de los diodos porque han trabajado más frescos.
  • En caso de que se estropee uno de los diodos láser, siempre nos quedara el otro de backup. Aunque la potencia máxima del módulo serán 5,5 W. No es lo deseable, pero al menos, no queda inservible.
NEJE.Láser.E40.Despiece
Despiece del láser NEJE E40.

El NEJE E40 es recomendado para …

Gracias a que tiene un tamaño de punto láser pequeño y cuadrado (0,06 x 0,06 mm2) es ideal tanto para proyectos de corte como de grabado. La densidad de potencia que ofrece es tal (3.055 W/mm2 en W pico), que trabaja igual o mejor que muchos módulos láser de 20 W de potencia óptica.

Ventajas del E40

  • Tiene un tamaño de punto muy reducido y cuadrado (0,06 x 0,06 mm2), por lo que obtenemos una densidad de potencia muy buena (3.055 W/mm2 en W pico), de las más altas dentro del catálogo global de los láser de 11 W de potencia. Estas características lo convierten en el mejor módulo láser para corte y grabado, un todoterreno fácil de manejar.
  • Como tiene un láser cuadrado de reducidas dimensiones (0,06 x 0,06 mm2) podemos conseguir las máximas resoluciones que nos ofrece la máquina (360 dpi) gracias a que es menor que el interlineado de 0,07 mm que tenemos por lo motores, correas… Esto no ocurre con los láser que tienen un tamaño de punto mayor.
  • La asistencia de aire integrada es una solución muy interesante que no aumenta mucho el peso y ayuda a mejorar el acabado de los proyectos.
  • Gracias a la distancia focal fija, es super rápido comenzar a realizar cortes y grabados, la curva de aprendizaje es muy corta y casi desde las primeras pruebas podemos obtener muy buenos resultados.

Contras del E40

  • Aunque tiene una potencia de 11 W gracias a los 2 láser de 5,5 W que dispone, se hecha en falta que NEJE no usase los mismos diodos láser del A40640, que cada uno llega hasta los 6 W de potencia, casi un 10% más. Potencia que vendría muy bien para reducir las pasadas y tiempos de ejecución de nuestros proyectos de corte.

¿Cómo hacer un buen enfoque con el Láser E40?

La mayoría de los que comenzamos en esto del corte láser no usamos grandes cortadoras láser de CO2, sino que utilizamos máquinas domésticas.

Por lo general, las marcas incorporan láseres de enfoque fijo en su porfolio de productos para facilitar su uso a los principiantes que entran en este mundo del corte láser.

Pero en el caso de NEJE (en láseres de gama alta como este), la estrategia fue la de usar su módulo A40640 de focal variable, un láser superpotente y gracias a su focal variable podíamos optimizar los trabajos y mejorar los acabados.

Por contra, la curva de aprendizaje era muy alta y para los novatos resultaba complicado empezar. Pronto NEJE se dio cuenta de que tenía un vacío en su porfolio (de láseres > 10W) y que la competencia le estaba comiendo la tostada, por lo que diseño esta maravilla de módulo láser, el E40.

NEJE.Láser.E40.unboxing

Guía de enfoque para corte láser. NEJE E40

Cuando realizamos grabados o cortes láser nos puede interesar tener un punto de enfoque fino, o un punto de enfoque más ancho. Esto dependerá del acabo que queramos conseguir:

  • En el caso del corte, lo eficiente es que sea lo más estrecho posible, de esta manera concentraremos toda la energía en un punto muy pequeño, que nos permitirá cortar el material con el mínimo número de pasadas.
  • Por el contrario si queremos hacer grabado podemos usar ambos enfoques, por ejemplo, un enfoque muy fino si queremos conseguir una resolución muy alta en materiales como el aluminio anodizado, o materiales duros como: la piedra, pizarra, cerámicas,… o usar un enfoque más ancho en materiales más blandos como la madera, en donde no podemos obtener tanta resolución. La parte positiva de usar un enfoque más ancho es que al tener menos resolución (menos DPI o menor intervalos de línea), haremos menos pasadas y el proyecto tardará menos tiempo. Aunque si nos pasamos, podemos conseguir efectos no deseados como grabar el proyecto con el efecto persiana, unas líneas si y otras no.

Por ello, es importante tener claro a qué altura y/o focal debemos de trabajar. Esta muy bien seguir las instrucciones del fabricante, pero eso, solo es una recomendación genérica. Ya que la fabricación y encapsulado de los láser, tienen pequeñas desviaciones y tolerancias en el montaje que pueden cambiar sensiblemente el punto de enfoque correcto. Haciendo que pueda cambiar milímetro arriba, milímetro abajo.

Es por ello, que se recomienda hacer el ejercicio del enfoque en rampa. Para realizar esta calibración, trazaremos con el láser varias líneas paralelas con distintas potencias y cierta inclinación (como la imagen siguiente), una vez hecho el grabado, buscaremos cuál es la altura en la que las líneas son lo más finas posibles.

NEJE.Láser.E40.PuntoLáser
El láser NEJE E40 dispone de un punto de enfoque cuadrado, 0.06×0.06 mm

Para mayor detalle te recomiendo que veas el video de esta lección, donde te lo explico con todo lujo de detalles y seguro que sales de toda duda. Y además, en este enlace de aquí, te facilito una pequeña plantilla para Lightburn con la que podrás hacer tus pruebas de enfoque en rampa.

Rampa de enfoque para corte láser
Prueba de enfoque en rampa para obtener la altura de enfoque optima para corte láser.

Guía de enfoque para corte láser. NEJE E40

Seleccionar un enfoque corto o largo es un factor crítico para el corte, con una buena configuración puedes sacar el máximo partido a este láser, pudiendo cortar maderas de hasta 20 mm de espesor, grabar en INOX, o en materiales duros como la pizarra y cerámicas.

Pero no es oro todo lo que reluce, ya que además de buscar una potencia [W] y velocidad [mm/min], debemos de introducir una nueva variable, el tipo de enfoque. Haciendo que encontrar una buena configuración sea mucho más complejo, lo que te va ha acarrear mucho más tiempo de testeo y hacer un montón de pruebas, hasta alcanzar unos buenos resultados.

Pero, ¡Estas de suerte! Te he preparado una mini guía con unos tips para que ahorres tiempo en los ajustes de la lente y el trabajo no sea tan tedioso.

Para mejorar tus proyectos de Corte y Grabado Láser, ¡Usa estos tips de enfoque!

A continuación te indico unos tips para hacer un correcto enfoque en función de si queremos hacer grabado o corte. Pero si quieres profundizar en el tema, lo mejor es que veas la lección 6 del curso gratuito de Lightburn, donde verás conceptos como la rampa de enfoque, profundidad de campo,… te dejo aquí la lección.

https://youtu.be/uSqydPLymQ0
  • Grabado Láser: Es aconsejable enfocar el punto justo sobre la superficie del material. Si el trabajo no requiere una gran precisión, por ejemplo, si queremos grabar en materiales blandos como la madera, es interesante buscar un poco de desenfoque, para que cada trazo tenga mayor superficie. Eso sí, tendrás que poner un interlineado mas grande para que no pase muchas veces sobre el mismo sitio y se queme. Esto, te va a permitir hacer trabajos más rápidamente. Pero si lo que quieres es calidad y trabajas con elementos duros como, cerámicos o acrílicos, enfoca justo en la superficie lo mas fino posible y reduce el interlineado. Tendrás un gran acabado con mucha resolución (DPI alto), pero tardarás mucho más tiempo en grabar el proyecto.
  • Corte Láser: Para el corte láser si realizamos un enfoque justo en la superficie tendremos que realizar muchas pasadas, por no hablar de que el corte va a quedar achaflanado. Así que para mejorar el acabado es interesante enfocar en la superficie y luego bajar el láser justo la mitad del material. Por ejemplo, si queremos cortar un contrachapado de 3 mm, la idea sería bajar el láser 1,5 mm (justo la mitad). De esta manera optimizamos el corte, menos tiempo y mejor calidad. Si los materiales son de más espesor, por ejemplo 20 mm, podrías plantearte de hacerlo en veces. Enfocar en 5 mm y hacer unas pasadas, luego en 10 mm con otras pasadas y finalmente en 15 mm las pasadas finales. Con esto evitaremos únicamente el chaflán (que no es poco) y puede sernos útil para láseres de no mucha potencia (7 W ópticos), donde es mas difícil el corte.
NEJE.Láser.E40.Enfoque
Distancia de enfoque según si es grabado o corte láser.

Asistencia de Aire para el módulo láser NEJE E40

En general, los que se inician en este mundo del corte láser no conocen esto de la asistencia de aire, pero en cuanto se adentran un poco en la materia, se nos crea una necesidad, y digo se nos crea, porque a mí me paso en mis inicios.

La asistencia de aire no es más que un sistema de aire comprimido que inyecta aire a presión sobre una superficie para limpiarla de hollín, liberar la zona de corte de humo y gases, para evitar incendios y obtener acabados de corte en los materiales mucho más limpios y con menos pasadas.

La asistencia de aire esta compuesta por:

  • Compresor: preferiblemente en el rango de los 30 a 50 W de potencia y un flujo de aire de entre 50 a 75 L/min
  • Tubería de nailon: que es más flexible y con un diámetro (Ø) de unos 4 mm. A veces, de algunos compresores sale una tubería de 8 mm de Ø, por lo que necesitarías una transición para pasar de 8 a 4 mm de Ø.
  • Una boquilla de aluminio: que se adapta en el módulo láser y al ser metálica ayuda a disipar el calor. Esta es una cavidad con un agujero de entrada de aire (4 mm Ø) que se conecta al compresor, y otro orificio de salida que ronda 1 mm de Ø por donde se inyecta el aire comprimido al material. También verás diseños de plástico impresos con máquinas 3D, la parte positiva es que si tienes el diseño y una impresora 3D, te saldrá muy barato. Por contra, el plástico no ayuda a disipar el calor y la boquilla esta cerca de materiales que cogen mucha temperatura, corriendo el riesgo de derretirse.

En el caso del E40, incorpora la boquilla de aluminio dentro del propio módulo láser, por lo que no es necesario adquirirla. Tampoco será necesario adquirir la tubería de nailon, ya que viene en el kit incluida. Solamente nos tendremos que buscar un buen compresor aire.

NEJE.Láser.E40.AsistenciaAireInterior
Flujo del aire de: refrigeración y asistencia de aire (verde).
NEJE-grabador de bomba de asistencia de aire, velocidad ajustable, compresor de bajo ruido, Kit de boquilla de asistencia de aire, 45W, 70l/Min
NEJE-compresor de aire de 25W, bomba de asistencia de aire con salida de aire de 54l/Min para grabador láser CNC
Tubo de nailon de alta presión para compresor, manguera de aire neumática de aceite de poliamida, rígida y Lisa, diámetro de 4, 6, 8, 9, 10 y 12mm
https://youtube.com/watch?v=2RiZghIyl3c

Mejora tus Cortes láser en Madera y MDF, usando un asistente de aire ¡Tardarás menos tiempo y obtendrás cortes más limpios!

¿Cuándo usar la asistencia aérea para el corte láser?

El grabado o corte asistido por aire se debe de usar para grabados o cortes que produzca sustancias carbonizadas como el hollín o alta densidad de humo. En general, si la profundidad de grabado es inferior a 1 mm y el corte de madera contrachapada es de menos de 2 mm de espesor, no requiere asistencia de aire. Para ello, se puede utilizar un pequeño ventilador que expulse el humo generado por la quema del material. Incluso con el propio aire que mueve el ventilador que refrigera el modulo láser, nos sería suficiente.

IMPORTANTE:
El agujero de la boquilla del asistente de aire debe estar alineado con el punto de corte (haz láser) para expulsar el material carbonizado, de lo contrario, sería ineficaz.

Beneficios de usar la Asistencia de aire

Además, agregar asistencia de aire mejorará los resultados de corte y grabado, lo que resultará en bordes más limpios, cortes de mayor espesor y menos número de pasadas. En resumen, mayor eficiencia.

  • Cuando grabamos o cortamos en maderas y acrílicos la asistencia de aire expulsa el hollín y el humo generados. La eliminación de hollín o carbonilla favorece en que podemos realizar cortes de mayor profundidad. El Humo hace que parte de la luz del láser se refleje y no llegue el 100% de potencia al material, así que si eliminamos ese humo nos va a permitir ganar en eficiencia y hacer menos pasadas para los cortes, lo que nos reducirá el tiempo de corte, es decir, ganamos en velocidad.
  • El aire expulsado reduce rápidamente la temperatura de la superficie del material cortado, evitando la distorsión, deformación y la decoloración de los materiales debido a las altas temperaturas, asegurando patrones suaves, líneas limpias y superficies y cortes completos.
  • Una salida de aire continua y estable, elimina los desechos y el humo generados durante el trabajo del cabezal láser, protegiendo la lente del cabezal láser de la contaminación y extendiendo la vida útil del cabezal láser. Trabajar con una lente sucia de humo o carbonilla repercute en una menor eficiencia, llega menos luz al material, e incluso puede producir la rotura de la lente por las altas temperaturas.

¿Qué puedo hacer con el Láser NEJE E40?

Uno de las características más importantes de un láser y que se suele pasar por alto, sobre todo si se es novato, es la longitud de onda (λ). Dependiendo de la longitud de onda, la luz del láser interactúa de una manera u otra con los materiales, es decir, puede que penetre en el material realizando un corte o grabado, se refleje sin marcar el material, o el haz lo traspase sin hacer nada al material.

Por lo que es importantísimo saber que tipo de trabajos y con que materiales vamos a trabajar para asegurarnos de que la λ de nuestro láser es compatible. Te recuerdo y puedes ver en las especificaciones, que la λ del láser E40 es de 450 nm.

Grabado con Láser

El grabado a láser es un proceso de marcado en el que se utiliza un láser para eliminar o alterar la superficie de un material. El láser es una fuente de luz intensa y concentrada que se enfoca en un punto muy pequeño (valor típico de 6 x 6 µm) para concentrar toda la potencia energética, lo que permite crear diseños precisos y con mucho detalle, gracias a que tenemos mucha resolución.

Existen dos tipos de grabado láser:

  1. Grabado láser no destructivo (Marcado): no destructivo, como su nombre indica, no daña el material y se utiliza para marcar un número de serie, código de barras, fecha de caducidad, etc.
  2. Grabado láser destructivo (Grabado): elimina una capa del material para crear diseños precisos y detallados.

Corte con Láser

El corte a láser es un proceso que nos permite cortar materiales por medio de eliminar/perforar el propio material. El proceso es rápido y preciso, evitando dilataciones e incendios en el material, lo que lo hace adecuado para aplicaciones en las que se requiere precisión y limpieza en el corte.

Dependiendo de la potencia del láser podremos cortar un tipo de materiales u otro, incluso no cortar nada si la potencia no es lo suficientemente grande. A continuación te indico una serie de potencias para que te sirvan de referencia:

  1. Potencia del Láser < 5 W: Podemos cortar materiales livianos y poco espesor como papel y cartulinas.
  2. 5W < Potencia del Láser < 10 W: Con estas potencias ya se pueden realizar trabajos de mayor envergadura, podemos cortar maderas contrachapadas y MDF de hasta 5 mm de espesor. Además de acrílicos de hasta 3 mm de espesor.
  3. 10 W < Potencia del Láser < 20 W: Estas potencias siguen siendo típicas de las cortadoras domésticas. Para potencias de mas de 10 W podemos hacer cortes en madera y MDF de hasta 25 mm de espesor, y unos 10 mm de ancho en acrílicos.
  4. 20 W < Potencia del Láser: Estas potencias son más típicas de máquinas láser industriales, con las que se pueden cortar planchas de metal como el acero, aluminio,… de espesores superiores a 5 mm fácilmente.

¿Que materiales puede grabar y cortar el NEJE E40?

El láser E40 (11 W de potencia y λ de 450 nm) es una herramienta versátil y muy potente que puede usarse para grabar y cortar una variedad de materiales, desde maderas y acrílicos, hasta cuero y tela. Con esta herramienta, puedes crear diseños precisos y detallados en una variedad de proyectos, desde joyería y artesanías, hasta regalos personalizados.

Pero vamos a profundizar más en esto, y te voy a dar más detalle de que materiales se pueden marcar, grabar, o cortar con láser, en la siguiente tabla:

MaterialesMarcadoGrabadoCorte
Materiales nobles:
Madera contrachapada 13 mm
Madera de balsa 13 mm
Madera natural 8 mm
Madera MDF 8 mm
Bamboo 8 mm
Cuero 5 mm
Cartón 18 mm
Papel de colores, invitaciones, cartulinas
Papel A4 (blanco)
Lienzos
Tejidos de ropas y telas (polyester, sintéticas, lino y algodón)
Terciopelo
Materiales duros:
Piedras como pizarra y guijarros (no blancos)
Cerámicas (no blancas)
Acrílicos y plásticos:
Acrílico Negro 8 mm
Acrílico de colores 5 mm
Acrílico blanco/transparente
Plásticos de colores
PVC 2 mm (no blancos)
ABS 2 mm (no blancos)
Goma EVA
Goma de estampar (sello)
Bakelita
Metales:
Aluminio Anodizado
Acero inoxidable brillante
Placas PCB de cobre
Oro
Tabla de Materiales para Marcado, Grabado y Corte láser con el NEJE E40 (11 W de potencia y λ de 450 nm).
Corte láser PARA PAPELERIA

Uno de los materiales más comunes que se pueden cortar con este láser es el papel y cartón, con el que podemos hacer tarjetas de visita o invitaciones de boda originales. El papel y el cartón son materiales económicos y fáciles de trabajar, y el láser puede cortarlos con precisión y rapidez. Además, el láser no deja residuos ni genera calor, lo que significa que el corte es limpio y seguro.

Corte láser en Madera

Uno de los usos más populares de las máquinas láser NEJE 3 que montan el E40 es la grabación y corte láser en madera (contrachapados, balsa y MDF). Con esta herramienta se pueden grabar textos, imágenes y diseños en la madera, creando piezas únicas y personalizadas. La madera es un material económico y fácil de trabajar, lo que lo hace ideal para proyectos de bricolaje y pequeños proyectos.

Corte láser en ACRÍLICO

Otro uso común es la grabación y corte en acrílico. El acrílico es un material plástico que se utiliza para crear objetos decorativos y utilitarios, como trofeos, placas y adornos. Al grabar y cortar diseños en el acrílico, se pueden crear efectos de profundidad y transparencia que no se pueden lograr con otros métodos de grabación.

Pero no todo son ventajas, ya que no podemos grabar o cortar en todos los acrílicos, dependerá del color del mismo. Esto es porque dependiendo de la longitud de onda del láser (λ de 450 nm «violeta») el haz se verá absorbido, reflejado o traspasado.

  • Colores Oscuros: el material absorbe la mayor parte de la energía del haz, se puede grabar y cortar sobre el. Ideal con el color negro (mejor eficiencia) y colores variados pero oscuros.
  • Colores claros y misma longitud de onda: estos materiales absorben menos energía del haz porque parte se pierde reflejada. Por ejemplo, con acrílicos de color blanco se refleja el 100% de potencia y no podríamos tan siquiera marcar el material. Si el color del material es violeta o azulado similar a la longitud de onda del láser E40 (450 nm), apenas podremos hacer nada, reflejara toda la luz del láser en mayor medida. En cambio, con acrílicos de colores si podremos hacer cortes o grabados, aunque será menos eficiente que con los colores oscuros. Para este láser en concreto los colores cercanos al verde irán mejor que los próximos al azul.
  • Acrílico transparente: con la longitud de onda de 450 nm no conseguiremos ni grabar, ni cortar el material. El haz láser lo atraviesa sin dejar marcas. Esto es debido que para trabajar con estos materiales necesitamos láseres con longitudes de onda más elevadas, cercanas a los 1.050 nm. Hay un truco de pintar con indeleble negro o poner cinta de carrocero el material para poder marcarlo. Pero son solo apaños con lo que conseguiremos acabados pobres.
Corte láser en Materiales nobles

Además de madera y acrílico, se puede utilizar para grabar en cuero y telas. El cuero es un material duradero que se puede utilizar para hacer accesorios, como billeteras, bolsos y cinturones, mientras que la tela es perfecta para proyectos de costura, como ropa y accesorios.

ProyectosGrabadoLaser01
ProyectosGrabadoLaser00

Guía de cómo configurar el NEJE E40 para cortar con láser Madera, MDF y Acrílicos

Tipo de MaterialPotencia (100%)
S1000
Potencia (80%)
S800
Madera contrachapada de 2 mm430 mm/min
1 pasada
300 mm/min
1 pasada
Madera contrachapada de 3 mm380 mm/min
1 pasada
270 mm/min
1 pasada
Madera contrachapada de 4 mm320 mm/min
1 pasada
220 mm/min
1 pasada
Madera contrachapada de 5 mm200 mm/min
1 pasada
140 mm/min
1 pasada
Madera contrachapada de 8 mm120 mm/min
2 pasada
85 mm/min
2 pasada
Madera contrachapada de 13 mm120 mm/min
3 pasada
85 mm/min
3 pasada
Tablero MDF de 3 mm120 mm/min
1 pasada
85 mm/min
1 pasada
Tablero MDF de 5 mm120 mm/min
2 pasadas
85 mm/min
2 pasada
Tablero MDF de 8 mm120 mm/min
3 pasadas
85 mm/min
3 pasada
Acrílico negro de 3 mm120 mm/min
1 pasada
85 mm/min
1 pasada
Acrílico negro de 5 mm120 mm/min
2 pasadas
85 mm/min
2 pasada
Configuraciones para Láser NEJE E40 (Pulso 11 W+ , CW 10 W)
Las configuraciones de la tabla necesitan usar asistencia de aire (0.6-1.5 mPA)
Configuraciones compatibles con SW laserGRBL o lightburn
Unidades: 60 mm/min = 1 mm/seg, S1000 = 100 % de potencia

Para mejorar tus proyectos de Corte Láser, ¡Usa La Regla del 5!

Espero que la tabla anterior te sirva como referencia para comenzar hacer tus trabajos de corte. Haz pruebas de corte en distintos materiales con tu cortadora láser, y una vez confirmada la configuración, prueba la regla del 5.

Teniendo confirmadas las pruebas de corte y aplicando esta regla, verás que los acabados son mucho mejores, más limpios, menos carbonizados,… y, tardando el mismo tiempo. Te dejo la lección 14 del curso gratuito de Lightburn aquí por si quieres profundizar más.

Riesgos del Láser NEJE E40

Nos encontramos ante un láser de una longitud de onda en el rango visible (450 nm) y una potencia de 10 W. Con esas prestaciones el E40 entra directamente en la clasificación de Láser Clase 4, la categoría de láseres más peligrosa.

ClaseTipo de láser¿Es Seguro?
¿Tiene Riesgo?
Relación con MPEÁrea de peligroLEA típico para láseres continuos (CW)
Clase 4Láseres de alta potenciaPeligroso para los ojos y la piel, también la reflexión difusa puede ser peligrosa. Protege los ojos y la piel. Peligro de incendio.Se excedió el MPE ocular y de la piel, los reflejos difusos exceden el MPE ocularZona de peligro para los ojos y la piel, zona de peligro para reflejos difusos> 500 mW a Sin límite
** Nota para instrumentos ópticos: se tienen en cuenta dos clases de instrumentos ópticos, los que aumentan el peligro de un haz colimado de gran diámetro, es decir, telescopios y binoculares, y los que aumentan el peligro de haces muy divergentes (como los de fibras o LED). 
Por lo general, con usar un solo instrumento óptico de los citados junto con un producto láser dado, aumenta el peligro
Por lo tanto, es responsabilidad del fabricante, el informar de manera específica en la etiqueta de advertencia.

Este láser de clase 4 pertenece a la clase más alta y más peligrosa, pertenecen todos los láseres cuya potencia es mayor que la clase 3B, es decir, superiores a 500 mW de potencia. Un láser clase 4 puede quemar la piel o causar daño permanente al ojo como resultado de ver directa o indirectamente el haz por cualquier periodo de tiempo. Estos láseres pueden encender combustibles y representar un riesgo de incendio.

Cabe destacar qué reflexiones especulares del haz también son altamente peligrosas, incluso reflexiones difusas pueden ser peligrosas en algunos casos. Por esta razón los láseres clase 4 deben estar equipado con un interruptor de llave de seguridad, además, se recomienda que el haz se encuentre dentro de tubos opacos o cajas cerradas con pantallas de protección.

NEJE.Láser.A40640.etiquetado

Cuidado con el enfoque del Haz Láser

NEJE.A40640.enfoque

Algunos láseres pueden tener lentes incorporadas o accesorios atornillables para hacer que el «punto» del láser sea más nítido o más borroso. Es decir, que este más o menos enfocado o colimado el haz.

Cualquier dispositivo que pueda enfocar el punto para que sea más nítido, o que el haz sea más estrecho (colimado) que su ancho normal, aumentará el rango de peligro y el riesgo de lesiones, porque concentra toda la potencia en un punto muy pequeño. Tenga mucho cuidado cuando el haz esté enfocado.

Gafas de protección para láseres de Clase 4

Se deben usar gafas de protección para láser cuando se trabaja con láseres de Clase 3B y Clase 4, especialmente con estos últimos cuando se trabaja a corta distancia (a pocos metros). Deben de buscarse unas gafas o pantallas protectoras adecuadas a la potencia y la longitud de onda del láser.

Las gafas no deben bloquear o filtrar el 100% de la luz del láser. Esto se debe a que es necesario ver dónde está el «punto» láser para trabajar con seguridad con el láser. Se hace necesario que las gafas protejan al usuario no solo por la parte frontal del ojo, también es necesario tener protección por los laterales, ya que existe la posibilidad de que algún reflejo del láser se cuele por esa zona del rostro impactando en el ojo.

Mientras se usan los láseres Clase 4, cualquier otra persona en el área también debe tener el mismo tipo de gafas protectoras contra el láser que usted.

gafas y punto laser clase 4

Conexión eléctrica del láser

El módulo láser tiene un conector de 4 pines usados para:

  • 12V: entrada de alimentación (DC).
  • GND: tierra de alimentación (DC) y tierra de señal (PWM).
  • TTL/PWM: TTL = PWM, entrada de 3,3 V ~ 12 V para encender el módulo láser, conectar a GND o no conectar para apagar el módulo láser.
  • Temperatura: interfaz de comunicación para sensor de temperatura.
NEJE.Láser.E40.VistaTrasera.Alimentacion
NEJE.Láser.A40640.conexión eléctrica 02
Conexión eléctrica del láser E40.

Entrada de alimentación E40

La corriente del transformador de potencia debe ser mayor o igual a la corriente requerida por tu máquina de corte láser. A continuación te dejo una lista con las potencias recomendadas según la máquina NEJE que tengas:

Máquina LáserPotencia LáserOtrosNecesiades
NEJE 1/2/2S/3< 20 W12V 3A entonces > 36 W
NEJE 1/2/2S/3> 30 W12V 4A entonces > 48 W
NEJE 3> 30 WM7/M8 con LED
o
ventilador conectado
12V 5A entonces > 60 W
(depende del consumo de energía del LED o ventilador)

24v 3A entonces > 72 W
Los nuevos módulos de alta potencia como el E80 (24 W ópticos) usan tensiones de 24v con corrientes de 3A.

¿Qué sucede cuando la corriente del adaptador es insuficiente para la cortadora láser?

Cuando la cortadora láser necesite más energía de la que puede suministrar el adaptador de corriente, el adaptador de corriente reducirá el voltaje de salida o apagará la salida por completo, porque no puede ofrecer la potencia que se le requiere. Esto puede hacer que la máquina láser no funcione correctamente o se comporte de manera extraña.

¿Cuáles son los síntomas que nos hagan pensar que la corriente ofrecida por el adaptador es insuficiente?

  • Cuando el láser comienza a funcionar, la potencia del láser es buena y estable, pero sé apaga rápidamente o se reduce la potencia, generalmente acompañada del apagado y encendido del dispositivo.
  • La potencia del láser es baja aunque se ve que funciona. Lo que ocurre es que el haz láser no corta o graba bien los materiales.

¿Se puede usar un adaptador de corriente mayor de lo que se necesita para alimentar la máquina de corte láser?

Sí, no dañará el dispositivo, podríamos usar un adaptador de corriente de 12v y 10 A (120 W) y no habría ningún problema, él adaptador solamente estaría sobre dimensionado.

¿Dónde puedo encontrar estos parámetros?

Esto generalmente se indica en el propio adaptador de corriente, en la siguiente imagen puedes ver un adaptador de corriente de 12V 2A (24 W). Normalmente usado para módulos láser de baja potencia.

NEJE.Láser.Adaptador de corriente
Adaptador de potencia para alimentar las máquinas de corte láser.

No se deben de utilizar adaptadores de corriente de baja calidad. Los adaptadores de corriente de mala calidad suelen tener los siguientes problemas:

  • El error de voltaje de salida es grande: el voltaje de salida de los adaptadores de baja calidad pueden darnos picos de voltaje, lo que hará que su equipo funcione de manera anormal y se puedan quemar algunos de los componentes.
  • Corriente de salida insuficiente: los adaptadores de potencia piratas o de baja calidad no pueden generar la corriente nominal necesaria, pueden no proporcionar una corriente estable para los dispositivos, lo que puede reducir la potencia de salida del láser y provocar que nuestros proyectos queden con calidades deficientes.

¿Qué es esto del PWM?

PWM son las siglas de Pulse Width Modulation (Modulación por ancho de pulso). PWM es una técnica que se usa para transmitir señales analógicas cuya señal portadora será digital (ceros y unos). En esta técnica se modifica el ciclo de trabajo de una señal periódica (normalmente senoidal o cuadrada), que nos servirá para controlar la cantidad de energía que queremos en nuestro haz láser, esta irá desde el 0% al 100%.

El ciclo de trabajo (duty cycle) de una señal periódica es el ancho de su parte positiva, en relación con el período (3,3-24 v @ 0-20 KHz para el E40). Este se expresa en porcentaje, por tanto, un duty cycle de 10% indica que está al 10 de 100 (siendo 100 el máximo nivel).

Básicamente, consiste en activar una salida digital durante un tiempo y mantenerla apagada durante el resto del ciclo, generando así pulsos positivos que se repiten de manera constante.

En resumen, la frecuencia es constante (es decir, el tiempo entre disparo de pulsos), mientras que se hace variar la anchura del pulso, el duty cycle. El promedio de esta tensión de salida, a lo largo del tiempo, será igual al valor analógico que estemos buscando.

ejemplo de clico duty PWM
Duty cycle: 0% – 25% – 50% – 75% – 100%

¿Cómo calcular la potencia de salida?

(1)   \begin{equation*}  Duty Cycle = \frac{Tiempo_{ENCENDIDO}}{Tiempo_{ENCENDIDO}+Tiempo_{APAGADO}} \end{equation*}

¿Cómo calcular la tensión promedio de salida?

La mayoría de los automatismos, como Arduino, no son capaces de proporcionar una señal analógica. Sólo pueden proporcionar una salida digital de -Vcc o Vcc. (por ejemplo, 0V y 12V). Entonces, para conseguir una señal analógica, la mayoría de los automatismos usan PWM. Se usa esta técnica porque no siempre queremos un valor digital de la señal (ON/OFF), si no que necesitaremos un valor de tensión analógico para dar más o menos potencia al haz láser.

Por ejemplo, si con una tensión Vcc de 12 v queremos una señal PWM de 3 v, se generará una señal que el 25% del tiempo valdrá 12 v y el 80% restante 0 v.

(2)   \begin{equation*}  V_{Promedio} = (Vcc - 0) \frac{Duty Cycle}{100} = (12v - 0v) \frac{25}{100} = 3v \end{equation*}

Hay que hacer un buen mantenimiento de nuestra máquina de corte láser

Aunque este módulo adopta un diseño asistido por aire interno, es posible que el uso a largo plazo no evite que el polvo o una pequeña cantidad de humo afecten a la lente. Se recomienda limpiar la lente con alcohol isopropílico y un bastoncillo de algodón limpio.

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Limpieza de la lente con alcohol isopropílico.

Debido al polvo, humo, pegamentos,… que se van depositando en la lente, se puede sobrecalentar y quemar cuando el haz láser la atraviesa. Es decir, se puede llegar a romper. Sí, has leído bien, la lente puede coger temperaturas tan altas que pueden llegar a partirla, dejando inútil nuestro módulo.

Por lo que tendrás que reemplazarla y el tiempo que tardes en adquirir la lente retrasará todos tus proyectos. Por lo tanto, mantén el hábito de limpiar regularmente la lente.

Mantener limpia la lente y el láser, es tan importante como usar una buena configuración de «Velocidad vs Potencia«

https://youtu.be/V9VMM1Wz2Sw

¿Cómo limpiar el módulo E40?

Cuando vayas a limpiar la lente, primero debes de retirar el adaptador del tubo de aire con un destornillador plano. Luego, desenrosca la boquilla de aire (con forma de cono) y limpia la lente de con alcohol isopropílico.

Bajo ningún concepto se debe de desatornillar el soporte de la lente, hay que evitar que el interior de la lente se exponga al ambiente contaminado, para que el polvo no se introduzca en el interior y evitar que se dañe el sistema óptico.

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Adaptador del Asistente de Aire E40.

¿Qué Garantía da NEJE a su Módulo Láser E40?

La vida útil del módulo E40 en condiciones de trabajo normales puede alcanzar los 5 años, de los cuales ofrece una garantía de hasta 2 años. Aunque NEJE asegura que trabajando con el láser 8 horas al día a una potencia media del 50%, puede llegar a durar hasta 7 años. Pero, para aprovecharse de la garantía hay que cumplir ciertos requerimientos:

  1. La potencia del láser debe de ser superior al 50%.
  2. La lente si se rompe, no la cubre la garantía. Si esto ocurre es porque no se han hecho bien los mantenimientos de limpieza. Por lo que se recomienda limpiar periódicamente la lente para que no tenga polvo y humedad.
  3. El equipo no se ha debido de manipular y ha tenido que usarse en el entorno correcto.

Especificaciones del Láser E40

Características TécnicasNEJE E40
Características del Láser
· Alimentación:DC: 12v , 4A
· Potencia óptica:Pulso 11 W+ , CW 10 W
· Longitud de onda (λ):450 nm
· Clase del Láser:Clase 4
(muy peligroso, usar gafas y medidas de protección)
· Número de diodos:2 diodos (5,5 W + 5,5 W)
· Fuente de Luz:2 x Diodo láser + FAC Tech (ópticas internas) + C-Lens (Lente fija)
· Tipo de enfoque:Fijo (3-5 mm desde el disipador)
· Tamaño de enfoque:0,06 x 0,06 mm
· Lente reemplazable:Si
· Interfaz:PH2.0 de 4 pines
· Control de Potencia:PWM (3,3-24 v @ 0-20 KHz)
· Máquinas compatibles:NEJE 3 Max, NEJE 3 Pro, NEJE 3 Plus, NEJE 2s Max, NEJE 2s Plus, etc…
Peso y dimensiones
· Dimensiones: 40 x 48 x 130 mm
· Peso:280 gr
SW compatible
· NEJE 2 & NEJE 3Si
· LightburnSi
· Laser GRBLSi

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