¿Qué es el kerf? Por qué tus uniones cortadas con láser no encajan

Mediste todo. El generador de cajas pidió madera contrachapada de 3 mm, le diste madera contrachapada de 3 mm y, aun así, las uniones de dedos siguen traqueteando en sus ranuras como dientes flojos. O cortaste un agujero para una clavija de 6 mm y la clavija cayó directamente sin tocar los lados.

No hay nada malo con tu archivo. Acabas de conocer el kerf.

La palabra es más antigua que cualquiera de nuestras máquinas. Originalmente, kerf significaba la ranura que deja una hoja de sierra en una tabla, y los carpinteros llevan siglos tomándolo en cuenta. Tu láser heredó el problema, solo que a una escala mucho menor.

El problema de la línea del marcador

Este es todo el concepto en una imagen que puedes tener en mente.

Tu software de diseño dibuja con un lápiz infinitamente afilado. Una línea en un SVG tiene posición, pero no ancho. Tu máquina, en cambio, corta con un marcador. El haz o la broca elimina un canal de ancho real, centrado sobre la línea de tu lápiz.

Esa parte central importa. La mitad del canal cae a un lado de tu línea y la otra mitad, al otro. Así que cada borde cortado de tu pieza terminada queda aproximadamente a medio kerf de donde lo dibujaste, en ambos lados, en cada corte y en todas partes del diseño.

Dibuja un cuadrado de 20 mm y córtalo alrededor. El canal se come medio kerf hacia adentro por todo el contorno, así que el cuadrado que recoges de la cama es un kerf completo más estrecho que 20 mm. Mientras tanto, el agujero cuadrado que queda en la lámina es un kerf completo más ancho que 20 mm. La misma línea produce dos resultados distintos, según qué lado del corte conserves.

Ese es todo el misterio. Todo lo demás en esta publicación consiste en medir el canal y decidir qué hacer al respecto.

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Con un kerf de 0.2 mm centrado en una trayectoria cuadrada de 20 mm, la pieza mide 19.8 mm de lado y la abertura mide 20.2 mm. El diagrama amplía el kerf para hacerlo visible.

¿Qué tan grande es el kerf en cada máquina?

El kerf no es un solo número. Depende de la máquina y, dentro de una misma máquina, cambia según el material, el grosor, el enfoque, la potencia y la velocidad. Pero conviene conocer el orden de magnitud por proceso, porque te indica cuándo debes prestarle atención.

Dos cosas destacan en esa tabla.

Primero, el kerf del CNC es enorme comparado con el del láser, pero los flujos de trabajo CNC lo han tenido en cuenta durante tanto tiempo que la solución ya viene incorporada. Tu software CAM pregunta si debe cortar por dentro, por fuera o sobre la línea. Esa pregunta es la compensación del kerf con otro nombre, y responderla correctamente hace que el ancho de la broca prácticamente desaparezca de las dimensiones finales. En cambio, el software láser normalmente corta sobre la línea de forma predeterminada y te entrega el problema en silencio. Si estás comparando ambas máquinas, nuestra comparación entre cortadora láser y router CNC profundiza en diferencias como esta.

Segundo, una cortadora de vinilo tiene prácticamente cero kerf que valga la pena considerar en material delgado. La cuchilla separa el vinilo como una cremallera en lugar de vaporizar un canal (su software todavía tiene una configuración de desfase de la cuchilla, pero eso corrige cómo gira la cuchilla, no el material eliminado). Si vienes del mundo de las máquinas de corte, por eso las uniones láser te sorprenden.

Por qué las piezas quedan pequeñas y los agujeros grandes

Una vez que sabes que el canal está centrado en la línea, los síntomas clásicos se explican por sí solos:

• Los perfiles exteriores quedan más pequeños. El borde se mueve hacia adentro medio kerf en cada lado, así que cualquier dimensión exterior se reduce un kerf completo.
• Los agujeros y recortes quedan más grandes. El borde se mueve hacia afuera medio kerf en todo el contorno, así que el agujero aumenta un kerf completo.
• Las uniones reciben el efecto dos veces. Una unión de dedos es un dedo estrecho que entra en una ranura. El dedo pierde un kerf y la ranura gana un kerf, así que la holgura total entre ambos es aproximadamente de dos anchos de kerf. En un láser puede ser de 0.3 a 0.4 mm de juego, justo la separación que hace que una unión de caja traquetee en lugar de quedar ensamblada a presión.

Por eso la compensación va en esa dirección. Para alcanzar las dimensiones deseadas, el agujero dibujado debe hacerse más pequeño y la pieza dibujada debe hacerse más grande, cada uno en un kerf, para que el material que la máquina se come los devuelva a su tamaño real.

Pero antes de tocar nada, necesitas conocer tu número real.

Cómo medir tu kerf

No tomes prestado un valor de kerf de una publicación de foro o de la máquina de un amigo. El kerf cambia según el lente, la altura de enfoque, el material, su grosor y la configuración de potencia y velocidad. El único número que sirve es el que mediste en tu máquina, sobre el material del proyecto y con la configuración del proyecto.

La prueba toma unos minutos y requiere un par de calibradores. Los calibradores digitales económicos funcionan bien.

1. Dibuja un cuadrado sencillo de tamaño conocido, por ejemplo, de 20 mm, en tu software de diseño.
2. Córtalo de la misma lámina que usarás para el proyecto real, con la configuración exacta que usarás para los cortes reales.
3. Mide el cuadrado que cortaste, en ambos ejes. Marcará menos de 20 mm.
4. Mide el agujero que dejó en la lámina. Marcará más de 20 mm.
5. Tu kerf es el faltante de la pieza (tamaño dibujado menos pieza medida), y puedes comprobarlo comparándolo con el exceso del agujero (agujero medido menos tamaño dibujado). Ambos deberían coincidir aproximadamente.

Por ejemplo, si tu cuadrado dibujado de 20 mm mide 19.8 mm, tu kerf es de 0.2 mm, lo que significa 0.1 mm por lado. Ese número por lado, la mitad del kerf, es lo que quieren la mayoría de las herramientas de desfase.

Anota el resultado. El kerf por material y grosor es uno de esos números que conviene mantener en una nota adhesiva cerca de la máquina, porque apenas cambia hasta que cambias el lente, el material o la configuración.

Desplaza la línea central del corte hacia el lado del desperdicio la mitad del kerf medido. Aplica esa compensación una sola vez en el flujo de trabajo de diseño o del software de la máquina que hayas elegido.

Compensación del kerf: cuatro formas de corregir el ajuste

Ya tienes un número. Ahora aplícalo una sola vez, exactamente en un lugar.

1. Deja que el generador lo haga. Los generadores de cajas y uniones casi siempre tienen un campo para el kerf. Ingresa el kerf medido y el generador ajustará cada dedo y ranura por ti. Para ensamblajes, es el camino más fácil, por mucho.
2. Desfasa las rutas en tu software de diseño. La mayoría de los editores vectoriales tienen una función de desfase o expansión. Aumenta los perfiles exteriores medio kerf y reduce los agujeros medio kerf. Es tedioso en diseños complejos, pero funciona en todas partes.
3. Usa la configuración de desfase del kerf de tu software láser. Muchos programas de corte pueden aplicar el desfase al momento de enviar el trabajo, lo que mantiene limpio tu archivo de diseño y sus dimensiones reales.
4. En el CNC, responde honestamente la pregunta de la trayectoria de herramienta. Por dentro para los agujeros, por fuera para los perfiles, y el software CAM se encarga del diámetro de la broca. Cortar sobre la línea solo tiene sentido cuando la geometría ya se compensó en otro lugar.

Una vez compensado el diseño, se aplican las gestiones habituales de archivos. Si el software de tu máquina quiere DXF en lugar de SVG, File Converter hace la conversión sin cobrar un crédito de herramienta, sin créditos, y conserva intacta tu geometría. Si no estás seguro de qué formato debería ser la base de tu flujo de trabajo, nuestro análisis de DXF frente a SVG lo aclara. Descargar el archivo convertido requiere un plan de pago activo.

Una vista más cercana de la misma caja muestra dónde se unen las dimensiones de las pestañas y las ranuras. El ajuste depende del material y del corte reales, así que usa una pequeña muestra de unión antes de cortar cada panel.

Cuándo importa el kerf y cuándo ignorarlo

Esta es la parte que te evita pensar demasiado en el tema: la mayoría de los cortes no necesitan compensación del kerf.

Compénsalo cuando las piezas deban encajar:

• Uniones de dedos y uniones de caja
• Lengüetas y ranuras
• Piezas de ajuste a presión, agujeros para clavijas y asientos de rodamientos
• Incrustaciones, donde la pieza y el hueco se mueven en direcciones opuestas y los errores se acumulan
• Engranajes, bisagras y cualquier elemento mecánico

Ignóralo cuando nada toque el borde:

• Grabado, que nunca atraviesa el material y no tiene ningún borde de unión
• Siluetas decorativas, adornos y arte mural
• Posavasos, adornos para pasteles y letreros
• Plantillas, a menos que sean para algo cuyas dimensiones sean críticas

La regla general: si la pieza nunca tiene que encajar con otra, una décima de milímetro no cambia nada que nadie vaya a notar y es mejor que dediques tu tiempo a otra cosa. Traza una foto o un logotipo en un SVG limpio con MonoTrace, gratis y sin créditos, córtalo como arte mural y el kerf nunca entrará en la conversación. Solo se vuelve real el día en que dos piezas deben sostenerse entre sí.

De cualquier manera, el kerf es solo un elemento de la lista de comprobación previa al trabajo. Nuestra guía para preparar archivos para el corte láser cubre el resto de lo que debes revisar antes de presionar iniciar.

Preguntas frecuentes

¿El kerf es igual para todos los materiales en el mismo láser?

No. Los distintos materiales se queman de manera diferente con la misma configuración, y el grosor también importa. Mide por material y grosor, y reutiliza el número hasta que algo de la configuración cambie.

¿Por qué los bordes cortados con láser quedan ligeramente inclinados?

El haz se enfoca en una cintura estrecha y se dispersa por encima y por debajo de ella, así que las paredes del corte pueden salir ligeramente inclinadas en lugar de perfectamente verticales. Cuánto se inclinen y en qué dirección depende de la altura de enfoque y del grosor del material. En material delgado apenas se nota. En material grueso puede afectar cómo encajan las uniones, otra razón para hacer una prueba de ajuste sobre el material real.

¿Puedo usar simplemente el número de kerf que alguien publicó para el modelo de mi máquina?

Úsalo como una estimación inicial, no como respuesta definitiva. El estado del lente, el enfoque, el lote del material y la configuración cambian el valor real. La prueba rápida del cuadrado te dice la verdad sobre tu máquina hoy.

Mide una vez, ajusta para siempre

El kerf no es un defecto y tu máquina no está descompuesta. Es simplemente el ancho del corte, y todo proceso de corte inventado ha tenido uno. Los creadores cuyas cajas encajan a presión no usan mejores láseres. Midieron un cuadrado una vez, anotaron un número y lo escribieron en el campo del kerf.

Así que la próxima vez que los dedos traqueteen: corta el cuadrado de prueba, haz la resta y vuelve a cortar. Y cuando tu archivo compensado necesite convertirse en un DXF para la máquina, File Converter se encarga sin cobrar un crédito de herramienta. Para todo lo decorativo, MonoTrace convierte imágenes en SVG listos para cortar, también sin cobrar un crédito de herramienta y sin necesidad de hacer cálculos de kerf. Descargar el archivo convertido requiere un plan de pago activo.