Humos en Cortadoras Láser: Qué Son y Riesgos Principales

En una cortadora láser no existe un corte mecánico, sino un proceso termoquímico intenso. El haz eleva el material a temperaturas en las que se produce pirólisis, combustión localizada o vaporización, generando una mezcla compleja de gases, partículas y aerosoles. Estos humos nunca son inocuos, incluso cuando se trabaja con materiales considerados seguros como madera o acrílico.

1. Qué son realmente los humos en una cortadora láser

Al descomponerse un material bajo un haz láser se producen:

Gases inorgánicos: CO₂, CO, NOx, HCl, HF, Cl₂.
Compuestos orgánicos volátiles (COV): formaldehído, benceno, estireno, MMA.
Partículas ultrafinas (PM₁₀, PM₂.₅, nanopartículas).
Aerosoles de condensado (resinas, pigmentos, aceites, polímeros recondensados).

Los manuales de OSHA y de seguridad industrial describen estos humos como vapores y partículas potencialmente peligrosos, que deben mantenerse siempre por debajo de los valores límite de exposición mediante ventilación localizada.

2. Tipología de contaminantes: qué hay dentro del humo

2.1. Gases inorgánicos

CO y CO₂: subproductos de combustión completa/incompleta en madera y polímeros.
NOx: generados por altas temperaturas y materiales nitrogenados.
HCl: producto de la descomposición de plásticos clorados como PVC.
HF: emitido por fluoro-polímeros como PTFE.
Cl₂: asociado a PVC y vinilos clorados.
HCN: característico de polímeros nitrogenados (nylon, ABS, poliuretanos).

2.2. Compuestos orgánicos volátiles (COV)

Estireno (de poliestireno y espumas).
Metil metacrilato (MMA) del acrílico/PMMA.
Formaldehído procedente de MDF, contrachapados y madera.
Benceno y aromáticos derivados de combustión incompleta de resinas.

Estos compuestos son irritantes, sensibilizantes y algunos están clasificados como carcinógenos en exposiciones prolongadas.

2.3. Partículas finas y ultrafinas

Los humos incluyen hollín, cenizas y polvo recondensado en rangos PM₂.₅ y menores. Estas partículas:

Alcanzan alvéolos pulmonares.
Transportan COV y PAHs adheridos.
Aumentan riesgo respiratorio y cardiovascular.

2.4. Productos de combustión especialmente tóxicos

La pirólisis de PVC puede producir dioxinas cloradas, altamente persistentes y tóxicas incluso en concentraciones muy bajas.

3. Qué humos produce cada material

3.1. Madera, MDF y derivados

La madera natural genera CO, CO₂, formaldehído, PAHs y gran cantidad de partículas finas. El MDF añade resinas urea-formaldehído y genera más polvo fino, lo que satura rápidamente filtros HEPA.

3.2. Acrílico (PMMA)

Produce principalmente MMA, de olor fuerte e irritante, junto con otros COV. No genera gases halogenados, pero el humo sigue siendo tóxico y no debe liberarse sin filtración.

3.3. Plásticos problemáticos

PVC: libera HCl, Cl₂ y dioxinas.
ABS y nylon: generan HCN, formaldehído y aromáticos.
Policarbonato: emite bisfenol-A y aldehídos.
PTFE: libera HF, extremadamente corrosivo.
Epoxi/FR-4: mezcla de humos orgánicos y polvo de fibra de vidrio altamente irritante.

La conclusión debe ser clara: ninguno de estos materiales es apto para corte láser doméstico.

3.4. Cuero y textiles

Cuero al cromo: humos con compuestos metálicos tóxicos.
Textiles sintéticos: liberan formaldehído y compuestos cianurados.

3.5. Metales y recubrimientos

El metal en sí no produce humos orgánicos, pero sí partículas metálicas y gases procedentes de pinturas, galvanizados o barnices, con presencia de compuestos de zinc, plomo o cromo.

4. Riesgos sanitarios para el usuario

4.1. Irritación aguda y daño corrosivo

HCl y HF son corrosivos para vías respiratorias, ojos y piel. Pueden provocar:

Tos intensa y broncoespasmo.
Dolor torácico.
Irritación ocular severa.

El HCN afecta al metabolismo celular y es extremadamente peligroso en concentraciones elevadas.

4.2. Efectos crónicos

Formaldehído: carcinógeno reconocido.
Benceno, estireno, MMA: efectos neurológicos y cancerígenos.
PM ultrafino: riesgo respiratorio y cardiovascular.

4.3. Exposición combinada

En la práctica, los humos contienen mezclas de gases irritantes y partículas finas que actúan como vehículo de compuestos tóxicos. Por ello, la ventilación localizada no es opcional, sino imprescindible.

5. Riesgos para la máquina y el entorno

Corrosión de ópticas y partes metálicas por HCl y HF.
Acumulación de hollín que aumenta la absorción térmica de la lente.
Daños a electrónica y ventiladores por partículas agresivas.
Olores y emisiones hacia exteriores que pueden generar problemas vecinales.

6. Criterios normativos y límites de exposición

Las directrices de OSHA, ACGIH y NIOSH establecen límites muy bajos para sustancias como HCl, HF, formaldehído y CO. Aunque no pretendes hacer un análisis jurídico, el principio es claro:

La ventilación debe mantener siempre las concentraciones de humo por debajo de los niveles aceptables en entornos laborales.

7. Cómo gestionar correctamente los humos

7.1. Extracción localizada

La recomendación universal consiste en:

Cabina cerrada.
Extractor dedicado.
Tubo hacia el exterior o conexión a un extractor de humos con HEPA + carbón activo.

La ventilación general de la habitación no basta para capturar contaminantes en origen.

7.2. Filtros HEPA y carbón activo

Pre-filtros: partículas grandes.
HEPA: partículas finas y ultrafinas.
Carbón activo: COV y gases.

Mucha madera/MDF saturará antes el HEPA; mucho acrílico agotará antes el carbón.

7.3. Extracción directa al exterior

Muy común en entornos domésticos. Conviene asegurar:

Estanqueidad del circuito.
Ausencia de fugas hacia el interior.
Evitar recirculación sin filtración adecuada.

7.4. EPI complementarios

Mascarillas con filtros combinados (ABEK-P3).
Gafas protectoras cuando exista riesgo de exposición directa.

Los EPI no sustituyen la ventilación; solo aportan seguridad adicional.

8. Checklist de seguridad práctica

No cortar plásticos sin identificar.
Evitar por completo PVC, PTFE, ABS, policarbonato, epoxi y FR-4.
Usar siempre cabina cerrada con extracción localizada.
Elegir un extractor dimensionado al volumen y potencia de la máquina.
Reemplazar filtros según carga real de trabajo.
No recircular aire sin filtración certificada.
Tratar todos los humos como potencialmente tóxicos.

Una gestión adecuada de los humos no es un accesorio opcional, sino un requisito para trabajar con seguridad, prolongar la vida útil de la máquina y evitar riesgos para salud y entorno.