Guía de limpieza láser FP-300

Aviation Laser Services © 2025 · Versión 1.0 · Conforme a FAA AC 43-4B

1. Especificaciones del sistema

Parámetros básicos del FeatherPulse FP-300

• Longitud de onda: 1064 nm (fibra dopada con iterbio)
• Potencia media: 300 W máximo
• Duración de pulso: 20–200 ns (ajustable)
• Frecuencia de repetición: hasta 500 kHz
• Diámetro del punto: 0,8 mm
• Perfil de haz: gaussiano TEM₀₀ (M² ≈ 1,1–1,3)
• Patrones de barrido: pétalo, ráster, circular, espiral

Umbrales críticos de seguridad

• Temperatura máxima del sustrato: 120 °C (contrólela con sensor de infrarrojos)
• Pérdida máxima de metal base: < 2 % del espesor
• Rugosidad superficial objetivo: Ra 0,8–1,6 µm

2. Parámetros de partida de referencia

• Potencia: 75 % (225 W)
• Frecuencia: 45 kHz
• Duración de pulso: 165 ns
• Patrón de barrido: pétalo
• Aplicación: esmalte blanco brillante con imprimación

Nota de traducción. Este documento indica la duración de pulso en nanosegundos (165 ns), coherente con el rango del equipo (20–200 ns). El documento «Parámetros de partida del FP-300» recoge el mismo valor en microsegundos, lo que es incompatible con esa especificación. Tome como buena la unidad de esta guía: nanosegundos.

Fórmula de fluencia

Fluencia (J/cm²) = Energía por pulso (J) / (0,785 × d²)

donde d es el diámetro del punto en centímetros.

3. Parámetros de decapado por tipo de pintura

3.1 Imprimación epoxi / poliuretano

Especificación militar habitual: MIL-PRF-23377, MIL-PRF-85582

Parámetro	Rango	Óptimo	Notas
Potencia	200–250 W	225 W	Ajuste al 75 %
Anchura de pulso	80–100 ns	90 ns	Más corta en capas finas
Frecuencia	25–40 kHz	35 kHz	Más alta, eliminación más uniforme
Diámetro del punto	0,8 mm	0,8 mm	Mantenga el enfoque
Fluencia	3–7 J/cm²	5 J/cm²	Umbral ≈ 5 J/cm²
Velocidad de barrido	18 000–25 000 mm/s	20 000 mm/s	Ajuste según espesor
Pasadas	1–2	2	Pare al llegar al sustrato gris mate
Patrón	Pétalo / ráster	Pétalo	Solape del 30–50 %

Indicadores visuales:

• la imprimación amarilla o verde ha desaparecido por completo;
• el sustrato se ve gris mate, no brillante;
• no hay fusión ni picaduras visibles.

3.2 Capa de acabado de poliuretano acrílico

Especificación: MIL-PRF-85285

Parámetro	Rango	Óptimo	Notas
Potencia	240–300 W	270 W	Ajuste al 90 %
Anchura de pulso	90–120 ns	105 ns	Más larga en capas gruesas
Frecuencia	12–20 kHz	16 kHz	Más baja evita el sobrecalentamiento
Diámetro del punto	0,6 ± 0,1 mm	0,6 mm	Más pequeño, más precisión
Fluencia	17–25 J/cm²	20 J/cm²	Umbral de daño ≈ 25 J/cm²
Velocidad de barrido	15 000–25 000 mm/s	18 500 mm/s	Más lenta para eliminación completa
Pasadas	2–4	3	Trabajo capa a capa
Patrón	Ráster	Ráster	Cobertura sistemática

3.3 Ajustes para recubrimientos especiales

Pintura epoxi de dos componentes

• Incremento de potencia: +10 % a +15 % sobre la referencia
• Duración de pulso: 150–180 ns
• Pasadas: de 3 a 5
• Velocidad de barrido: reducirla un 25 %

Recubrimientos de polisiloxano

• Potencia: máximo 280 W
• Anchura de pulso: 100–120 ns
• Precaución: el residuo de silicio puede exigir una limpieza secundaria.

Recubrimientos fluoropoliméricos (antierosión por lluvia)

• Potencia: 250–280 W
• Duración de pulso: 120–150 ns
• Patrón: circular, para una eliminación uniforme
• Nota: extremadamente resistentes; pueden requerir tratamiento químico previo.

4. Ajuste según el color de la pintura

4.1 Absorción por color

Color	Absorción	Ajuste de potencia	Duración de pulso	Notas
Negro	Muy alta (95 %)	−15 % a −20 %	−10 ns	Riesgo de sobrecalentamiento
Azul oscuro	Alta (85 %)	−10 % a −15 %	Estándar	Vigile la temperatura
Verde oscuro	Alta (80 %)	−10 %	Estándar	Buena absorción
Rojo	Media (70 %)	Referencia	Estándar	Ajuste estándar
Gris	Media (65 %)	Referencia	Estándar	Respuesta neutra
Amarillo	Baja (45 %)	+10 %	+10 ns	Exige más energía
Blanco	Muy baja (35 %)	+15 % a +20 %	+15 ns	Reflexión máxima
Metalizado	Variable (40–60 %)	+5 % a +10 %	Estándar	Pruebe primero

4.2 Parámetros detallados por color

Pintura blanca (el punto de partida de referencia)

Parámetro	Inicial	Ajuste	Final
Potencia	225 W (75 %)	+15 %	260 W (87 %)
Frecuencia	45 kHz	sin cambio	45 kHz
Duración de pulso	165 ns	+10 ns	175 ns
Velocidad de barrido	estándar	−15 %	275 mm/s
Pasadas	2	+1	3

Pintura negra

Parámetro	Inicial	Ajuste	Final
Potencia	225 W (75 %)	−20 %	180 W (60 %)
Frecuencia	45 kHz	+10 kHz	55 kHz
Duración de pulso	165 ns	−15 ns	150 ns
Velocidad de barrido	estándar	+20 %	360 mm/s
Pasadas	2	sin cambio	2

Azul brillante

Parámetro	Inicial	Ajuste	Final
Potencia	225 W (75 %)	−10 %	200 W (67 %)
Frecuencia	45 kHz	sin cambio	45 kHz
Duración de pulso	165 ns	−5 ns	160 ns
Velocidad de barrido	estándar	+10 %	330 mm/s
Pasadas	2	sin cambio	2

Pintura roja

Parámetro	Inicial	Ajuste	Final
Potencia	225 W (75 %)	sin cambio	225 W (75 %)
Frecuencia	45 kHz	sin cambio	45 kHz
Duración de pulso	165 ns	sin cambio	165 ns
Velocidad de barrido	estándar	sin cambio	300 mm/s
Pasadas	2	sin cambio	2

5. Especificaciones según el sustrato de aluminio

5.1 Aluminio 2024-T3 desnudo

Composición: Cu 4,2 %, Mg 1,6 %, Mn 0,8 %

Parámetro	Valor	Límite crítico
Fluencia máxima	24 J/cm²	Umbral de daño
Temperatura máxima	110 °C	Inferior a la del clad
Umbral de limpieza	2–4 J/cm²	Para eliminar óxido
Acabado objetivo	Ra 1,0–1,2 µm	Idóneo para imprimación
Potencia máxima	250 W	Evitar la fusión

5.2 Aluminio clad (Alclad)

Revestimiento de aluminio puro sobre núcleo 2024

Parámetro	Valor	Límite crítico
Fluencia máxima	20 J/cm²	Conservar el clad
Temperatura máxima	120 °C	Límite estándar
Espesor del clad	25–75 µm	No penetrarlo
Límite de potencia	240 W	Proteger el clad
Parada visual	Acabado satinado	No pulido espejo

5.3 Con conversión al cromato (Alodine)

MIL-C-81706 / MIL-DTL-5541

Parámetro	Valor	Límite crítico
Fluencia máxima	15 J/cm²	Conservar el recubrimiento
Modo de limpieza	Suave	Eliminación selectiva
Rango de potencia	150–200 W	Ajustes bajos
Duración de pulso	60–80 ns	Pulsos cortos
Cambio de color	De dorado a dorado claro	Indicador de parada

5.4 Aluminio anodizado

Tipo II (MIL-A-8625)

Parámetro	Rango	Óptimo
Anchura de pulso	60–90 ns	75 ns
Frecuencia	30–40 kHz	35 kHz
Diámetro del punto	0,8 mm	0,8 mm
Fluencia	1,5–3 J/cm²	2 J/cm²
Velocidad de barrido	300–450 mm/s	375 mm/s
Pasadas	1	Una sola pasada
Potencia	200–240 W	220 W

6. Parámetros de eliminación de corrosión

6.1 Tipos de corrosión en los que el láser SÍ es eficaz

Corrosión por picadura — eficacia EXCELENTE

Parámetro	Picadura leve (< 0,08 mm)	Media (0,08–0,25 mm)	Profunda (> 0,25 mm)
Potencia	180–200 W	220–250 W	260–280 W
Anchura de pulso	80–100 ns	100–120 ns	120–150 ns
Frecuencia	30–40 kHz	25–35 kHz	20–30 kHz
Fluencia	2–4 J/cm²	4–6 J/cm²	6–8 J/cm²
Velocidad de barrido	200–300 mm/s	150–200 mm/s	100–150 mm/s
Pasadas	2–3	3–4	4–6
Patrón	Circular	Pétalo	Cuadrícula cruzada

Las profundidades del original están en pulgadas (< 0,003", 0,003–0,010",

0,010"). Se han convertido a milímetros por ser esta una edición métrica.

Notas de proceso:

• empiece con una pasada de reconocimiento a baja potencia;
• suba la potencia de forma progresiva;
• dé la última pasada a baja potencia, para el acabado;
• pare cuando aparezca el aluminio satinado.

Oxidación superficial — eficacia EXCELENTE

Severidad	Potencia	Duración	Velocidad	Pasadas
Eflorescencia leve	150 W	60 ns	25 000 mm/s	1
Moderada	180 W	80 ns	20 000 mm/s	2
Severa	220 W	100 ns	18 000 mm/s	2–3

Corrosión filiforme — eficacia BUENA

• Dificultad: se propaga bajo la superficie.
• Planteamiento: eliminación por capas.
• Potencia: 200–240 W
• Varios ángulos: gire el patrón de barrido 45°.
• Pasadas: mínimo de 3 a 5.
• Verificación: corrientes inducidas después de limpiar.

Corrosión galvánica — eficacia MODERADA

• Rango de potencia: 180–220 W
• Precaución: puede requerir un repaso mecánico.
• Objetivo: retirar únicamente los productos de corrosión.
• Postratamiento: aplicar recubrimiento de conversión de inmediato.

6.2 Tipos de corrosión en los que el láser NO debe usarse

Corrosión intergranular — NO UTILICE EL LÁSER

Motivos:

• penetra a lo largo de los límites de grano;
• no es visible desde la superficie;
• el láser no puede alcanzar la estructura interna;
• se corre el riesgo de enmascarar un daño más profundo.

Actuación obligada:

1. Detener la limpieza láser de inmediato.
2. Marcar la zona para evaluación por ingeniería.
3. Contemplar la posible sustitución de la pieza.
4. Inspección por ensayos no destructivos: obligatoria.

Corrosión exfoliante — USO MUY LIMITADO

Limitaciones:

• la separación entre capas es interna;
• la limpieza superficial es insuficiente;
• la integridad estructural está comprometida.

Si aun así se interviene:

• potencia máxima 150 W;
• únicamente pasada de evaluación;
• se requiere aprobación de ingeniería;
• valore métodos alternativos.

Corrosión bajo tensión — NO APLICABLE

• No intente nunca la limpieza láser.
• Requiere una reparación especializada.
• Sólo evaluación por ingeniería.

7. Optimización avanzada de parámetros

7.1 Elección del patrón de barrido

Patrón	Uso recomendado	Solape	Factor de velocidad
Pétalo	Superficies curvas, eliminación inicial	30–50 %	1,0×
Ráster	Paneles planos, cobertura sistemática	20–30 %	1,2×
Circular	Tratamiento puntual, picaduras	40–60 %	0,8×
Espiral	Zonas de fijación, áreas pequeñas	50–70 %	0,7×
Cuadrícula cruzada	Recubrimientos tenaces, corrosión profunda	60–80 %	0,6×

7.2 Estrategia de eliminación multicapa

Capa 1 · Acabado

• Potencia: 90 % (270 W)
• Velocidad: rápida (25 000 mm/s)
• Objetivo: eliminación en masa

Capa 2 · Imprimación

• Potencia: 75 % (225 W)
• Velocidad: media (20 000 mm/s)
• Objetivo: eliminación controlada

Capa 3 · Preparación de superficie

• Potencia: 50 % (150 W)
• Velocidad: lenta (15 000 mm/s)
• Objetivo: limpieza final

7.3 Tratamiento de bordes y líneas de remaches

Elemento	Reducción de potencia	Ajuste de velocidad	Observaciones
Bordes de panel	−20 %	−30 %	Evitar la perforación
Cabezas de remache	−15 %	−25 %	Patrón circular
Juntas solapadas	−25 %	−40 %	Riesgo de corrosión oculta
Taladros de fijación	−30 %	−50 %	Número mínimo de pasadas

8. Puntos de control de calidad

8.1 Verificación previa

• Medición del espesor del sustrato.
• Evaluación de la profundidad de corrosión.
• Identificación del sistema de pintura.
• Ensayo sobre probeta completado.
• EPI colocado y ventilación en marcha.

8.2 Vigilancia durante la limpieza

• Temperatura superficial < 120 °C.
• Sin fusión visible.
• Patrón de eliminación uniforme.
• Sin decoloración del metal base.
• Extracción de humos operativa.

8.3 Inspección posterior

• Rugosidad superficial Ra 0,8–1,6 µm.
• Ensayo de rotura de película de agua superado.
• Pérdida de espesor < 2 %.
• Sin zonas afectadas por el calor.
• Lista para el recubrimiento de conversión.

9. Guía de resolución de problemas

Problema	Causa probable	Solución
Eliminación incompleta	Potencia insuficiente	Subir en incrementos del 10 %
Fusión superficial	Fluencia excesiva	Bajar potencia o subir velocidad
Limpieza irregular	Solape deficiente	Ajustar el patrón de barrido
Daño al sustrato	Por encima del umbral	Reducir al 80 % de potencia
Eliminación lenta	Absorción inadecuada a esa longitud de onda	Ajustar según el color de la pintura
Oxidación tras la limpieza	Falta de protección	Aplicar recubrimiento de conversión antes de 8 h
Superficie rugosa	Demasiadas pasadas	Reducir pasadas y optimizar parámetros
Acumulación de calor	Barrido demasiado lento	Aumentar velocidad, añadir refrigeración

10. Protocolos de seguridad

10.1 EPI obligatorio

• Gafas de protección láser (DO 6+ a 1064 nm).
• Mascarilla con filtro HEPA y carbón activo.
• Guantes de nitrilo.
• Protección auditiva.
• Ropa de cobertura total.

10.2 Control ambiental

• Extracción de humos con filtración HEPA al 99,95 %.
• Carbón activo para compuestos orgánicos volátiles.
• Control de temperatura con termómetro de infrarrojos.
• Zona de acceso restringido.
• Señalización de advertencia colocada.

10.3 Gestión de residuos

• Recoja el material ablacionado.
• No se ha detectado cromo hexavalente en los ensayos.
• Gestione el residuo conforme a la normativa local.
• Documente la corriente de residuo.

11. Documentación exigida

11.1 Registro

• Matrícula de la aeronave.
• Identificación del panel o de la estación.
• Fecha y operador.
• Parámetros empleados.
• Número de pasadas.
• Espesor antes y después.
• Rugosidad superficial.
• Fotografías de antes y de después.

11.2 Certificación de mantenimiento

• Método de limpieza: láser (FP-300).
• Conformidad con la especificación aplicable.
• Verificación por ensayos no destructivos completada.
• Recubrimiento de conversión aplicado.
• Calendario de imprimación y acabado.

12. Fichas de consulta rápida

Ficha 1 · Pintura blanca sobre 2024-T3 clad

• Potencia: 260 W (87 %)
• Frecuencia: 45 kHz
• Pulso: 175 ns
• Patrón: pétalo
• Velocidad: 275 mm/s
• Pasadas: 3
• Límite de temperatura: 120 °C

Ficha 2 · Eliminación de corrosión

• Picadura leve: 180 W / 80 ns / 300 mm/s
• Picadura media: 220 W / 100 ns / 200 mm/s
• Picadura profunda: 260 W / 120 ns / 150 mm/s
• Óxido: 180 W / 80 ns / 350 mm/s
• PARE si detecta corrosión intergranular.

Ficha 3 · Condiciones de parada de emergencia

• Temperatura > 120 °C
• Fusión visible
• Aparición de acabado espejo
• Humo sin extracción
• Decoloración del sustrato
• Grietas visibles

Anexo A. Factores de conversión

Métrico	Imperial	Conversión
1 mm/s	2,36 in/min	× 2,36
1 J/cm²	0,1 MW/cm²	con pulso de 100 ns
1 µm	39,4 µin	× 39,4
°C	°F	(°C × 9/5) + 32

Anexo B. Umbrales validados

Basados en ensayos de MRO y en el cumplimiento de la normativa aeronáutica:

• Umbral de eliminación de imprimación: 5,09 J/cm²
• Umbral de eliminación de capa de acabado: 17,7 J/cm²
• Umbral de daño al aluminio: 24,8 J/cm²
• Eliminación de película de óxido: 1,43–1,82 J/cm²
• Ventana óptima de limpieza: 5–20 J/cm²