El efecto del grabado con láser de CO2 sobre la estructura superficial y las propiedades de la madera de abeto

Los parámetros de grabado investigados tienen efectos significativos sobre la pérdida de masa y la decoloración de la superficie de la madera de abeto.

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El efecto del grabado con láser de CO 2 sobre la estructura superficial y las propiedades de la madera de abeto

Este trabajo evalúa la influencia de la irradiación láser de CO ₂ sobre la pérdida de masa, la morfología, los cambios químicos y la decoloración de las superficies de madera de abeto. La cantidad de energía aplicada a la superficie se expresó como la dosis total de irradiación, lo que demostró tener un fuerte impacto en el aumento de la pérdida de peso de la madera. Junto con la creciente pérdida de masa, también aumentó la rugosidad de la superficie, como resultado de las diferencias de densidad entre la madera temprana y la madera tardía. Los parámetros de rugosidad evaluados aumentaron linealmente al aumentar la dosis de irradiación y la pérdida de masa. Con la dosis máxima de irradiación, el valor del parámetro R a paralelo a la dirección de la fibra mostró un aumento de 6 veces; perpendicularmente a la fibra, el aumento fue de hasta 33,5 veces. También se observaron diferencias similares para el parámetro R z. Con la potencia láser más baja y la densidad de trama más baja, la superficie de madera de abeto grabada mostró cierta evidencia de decoloración (Δ E * ≅ 9). Un aumento adicional en la cantidad de energía suministrada resultó claramente en un color de superficie novedoso en comparación con el original (Δ E * = 12). El análisis químico de la superficie de la madera reveló que la decoloración se debía principalmente a la escisión inducida por el calor de los grupos C=O en las estructuras de lignina y hemicelulosa. Parte de estas estructuras (los llamados cromóforos) son responsables del color natural de la madera, así como de los cambios de color provocados por el grabado. Las dependencias detectadas de la pérdida de masa de la madera y los valores de color de la dosis total de radiación son la base para lograr modificaciones específicas de las superficies de la madera de abeto mediante un rayo láser.

Fuente: Kúdela J, Andrejko M, Kubovský I. El efecto del grabado con láser de CO₂ sobre la estructura superficial y las propiedades de la madera de abeto. Recubrimientos. 2023; 13(12):2006. https://doi.org/10.3390/coatings13122006