La soldadura làser és un mètode precís i eficient per unir materials
En resum, la soldadura làser ofereix resultats d'alta velocitat i alta qualitat amb una distorsió mínima.
S'adapta a una àmplia gamma de materials i es pot personalitzar per satisfer les necessitats específiques de cada aplicació.
Un dels grans avantatges de la soldadura làser és la seva versatilitat.
Es pot utilitzar per soldar no només metalls com l'alumini, el coure i l'acer inoxidable, sinó també una gamma d'altres materials.
Incloent-hi certs termoplàstics, vidres i materials compostos.
Això el fa útil en una varietat d'indústries, des de la fabricació d'automòbils fins a l'electrònica i fins i tot la producció de dispositius mèdics.
Què és la soldadura làser? [Part 2]
La representació del futur d'avantguarda
La soldadura làser és una tecnologia d'avantguarda que utilitza un feix làser d'alta energia per unir amb precisió materials, normalment metalls, fonent-los en el punt de contacte.
Aquest procés crea una unió forta i duradora amb una deformació mínima en comparació amb els mètodes de soldadura tradicionals.
És ràpid, eficient i capaç de produir resultats d'alta qualitat.
El cor de la soldadura làser
Al cor de la soldadura làser hi ha el mateix feix làser, que genera una calor immensa.
Quan el làser s'enfoca en una superfície metàl·lica, fon el material i forma una petita piscina fosa.
Aquesta piscina se solidifica ràpidament, normalment en mil·lisegons, un cop el làser s'allunya, cosa que provoca una forta connexió entre les peces.
El procés està altament controlat, és a dir, que només les zones que es solden es veuen afectades, deixant la resta del material en gran part inalterat.
Comprensió de la soldadura làser
Una manera senzilla d'entendre la soldadura làser és pensar en una lupa que enfoca els raigs del sol en un punt petit.
De la mateixa manera que la llum enfocada pot fondre un tros de paper, el feix làser enfoca una energia intensa sobre una superfície metàl·lica.
Fent que es fongui i, en alguns casos, fins i tot que s'evapori.
Densitat de potència de la soldadura per feix làser
La potència del làser es mesura en termes de densitat de potència.
La qual cosa és increïblement alta: arriba a milions de watts per centímetre quadrat.
Com més gran sigui la potència del làser, més ràpid podrà ser el procés de soldadura i més profundament podrà penetrar la calor al material.
No obstant això, una potència làser més alta també augmenta el cost de l'equip.
Això ho converteix en un factor important a l'hora de considerar la despesa total de la màquina.
Ets nou en la soldadura làser i la soldadura làser manual?
Podem ajudar!
Per què el làser de fibra és el millor per a la soldadura làser?
Explicació d'alguns tipus comuns de làsers en la soldadura làser
Cada tipus de làser té els seus punts forts i febles, cosa que els fa adequats per a diferents aplicacions en soldadura làser.
Els làsers de fibra són els més versàtils i eficients, especialment per a la soldadura de metalls.
Tot i que els làsers de CO2 són útils per a peces circulars, requereixen més manteniment.
Els làsers Nd:YAG són ideals per a tasques específiques com la reparació de motlles, però la seva baixa eficiència energètica i els seus elevats costos de manteniment poden ser limitants.
Finalment, els làsers de díode ofereixen una excel·lent eficiència energètica però són menys eficaços quan es requereix una alta precisió.
Soldadura làser de fibra: més popular i provada
Els làsers de fibra són actualment la tecnologia més popular i provada per a la soldadura làser.
Són coneguts per la seva alta eficiència energètica, al voltant del 30%.
La qual cosa ajuda a una millor gestió tèrmica i a reduir els costos operatius.
La longitud d'ona infraroja emesa pels làsers de fibra és ben absorbida per la majoria dels metalls.
Això els fa altament eficaços per a una àmplia gamma de tasques de soldadura.
Un dels majors avantatges dels làsers de fibra és la seva capacitat de generar i guiar el feix làser a través d'un cable de fibra òptica.
Això permet una alta qualitat del feix, una major precisió i una densitat d'energia més alta, la qual cosa resulta en una bona profunditat de penetració durant la soldadura.
A més, els làsers de fibra tenen un ús mínim de consumibles, cosa que redueix els costos de manteniment i la complexitat.
També es poden integrar fàcilment amb robots o màquines CNC, cosa que els fa molt versàtils en entorns industrials.
Un altre avantatge és que pràcticament no hi ha límit a la potència dels làsers de fibra, cosa que permet una soldadura d'alt rendiment fins i tot en materials gruixuts.
Làser de CO2: ideal per a certes aplicacions
Els làsers de CO2 van ser el primer tipus de làser utilitzat per a la soldadura làser industrial i encara s'utilitzen en certes aplicacions.
Aquests làsers emeten un feix làser basat en gas que no es pot guiar a través de la fibra òptica.
Això resulta en una qualitat del feix inferior en comparació amb els làsers de fibra.
Això els fa menys precisos per a algunes aplicacions de soldadura.
Els làsers de CO2 s'utilitzen normalment per soldar peces circulars perquè el làser es pot fixar en la seva posició mentre la peça gira.
No obstant això, requereixen més manteniment a causa de la freqüent necessitat de consumibles com ara miralls i gasos.
Amb una eficiència energètica mitjana d'al voltant del 20%, els làsers de CO2 no són tan eficients energèticament com els làsers de fibra.
Resultant en costos operatius més elevats.
Làser Nd:YAG: provat amb limitacions
Els làsers Nd:YAG (granat d'itri i alumini dopat amb neodimi) són una tecnologia provada en soldadura làser
Però vénen amb algunes limitacions.
Tenen una baixa eficiència energètica, normalment al voltant del 5%.
Això comporta problemes de gestió tèrmica i costos operatius més elevats.
Un dels punts forts dels làsers Nd:YAG és la seva capacitat de guiar el feix làser mitjançant fibra òptica, cosa que millora la qualitat del feix.
No obstant això, encara és difícil enfocar el feix làser en un punt petit, cosa que limita la seva precisió en certes aplicacions.
Els làsers Nd:YAG s'utilitzen sovint per a tasques específiques com ara reparacions de motlles, on s'accepta un enfocament més gran.
També tenen uns costos de manteniment elevats, ja que els consumibles com ara els miralls i les làmpades s'han de substituir regularment.
Làser de díode: difícil d'enfocar a causa de la mala qualitat del feix
Els làsers de díode són cada cop més comuns en aplicacions que requereixen una alta eficiència energètica (al voltant del 40%).
Aquesta alta eficiència condueix a una millor gestió tèrmica i a uns costos operatius més baixos en comparació amb altres tipus de làser.
Tanmateix, un dels principals inconvenients dels làsers de díode és que la qualitat del seu feix és molt deficient.
Això dificulta l'enfocament del làser en un punt petit.
Això limita la seva precisió en algunes aplicacions de soldadura.
Malgrat això, els làsers de díode encara són útils per a certs materials, especialment els plàstics, i es poden utilitzar eficaçment en aquestes aplicacions.
Voleu començar amb una màquina de soldadura làser de fibra portàtil?
Soldadura làser per conducció i forat de pany
Comprensió de la tècnica de soldadura comuna
La soldadura làser es pot dividir en dos tipus principals: soldadura per conducció i soldadura per forat de pany.
Aquests dos processos difereixen en com el làser interactua amb el material i els resultats que produeixen.
Diferències clau
Qualitat de la soldadura
La soldadura per conducció normalment produeix resultats més nets amb menys esquitxades i menys defectes, mentre que la soldadura per forats de clau pot causar més esquitxades, porositat i una zona afectada per la calor més gran.
Distribució de calor de soldadura
La soldadura per conducció distribueix la calor uniformement en totes direccions, mentre que la soldadura per forats de pany concentra la calor en una direcció més estreta i perpendicular, cosa que porta a una penetració més profunda.
Velocitat de soldadura
La soldadura per forats de pany és més ràpida, cosa que la fa adequada per a la producció d'alt volum, mentre que la soldadura per conducció és més lenta però ofereix més precisió.
Soldadura per conducció
La soldadura per conducció és un procés més suau i lent. En aquest mètode, el feix làser fon la superfície del metall.
Fent que el metall arribi a la seva temperatura de fusió (el punt en què es converteix en líquid).
Però sense anar més enllà de la temperatura de vaporització (on el metall es convertiria en gas).
La calor es distribueix uniformement per tot el material, és a dir, la transferència de calor es produeix en totes direccions dins del metall.
Com que la soldadura per conducció fon el material més gradualment, produeix resultats de més qualitat.
Això inclou un mínim d'esquitxades (les petites gotes de material fos que poden escapar durant la soldadura) i pocs fums, cosa que fa que el procés sigui més net.
Tanmateix, com que és més lenta, la soldadura per conducció s'utilitza normalment per a aplicacions que requereixen precisió i unions d'alta qualitat en lloc de velocitat.
Soldadura de forats de pany
La soldadura per forats de pany, en canvi, és un procés més ràpid i agressiu.
En aquest mètode, el feix làser fon i vaporitza el metall, creant un petit forat profund o forat de pany al material.
La calor intensa del làser fa que el metall arribi tant a la seva temperatura de fusió com a la temperatura de vaporització.
Amb part de la piscina fosa convertint-se en gas.
Com que el material es vaporitza, la calor es transfereix més perpendicularment al feix làser, donant lloc a un bany de soldadura més profund i estret.
Aquest procés és molt més ràpid que la soldadura per conducció, cosa que el fa ideal per a línies de producció d'alt volum.
Tanmateix, la calor ràpida i intensa pot causar esquitxades, i la fusió ràpida també pot provocar porositat (petites bombolles de gas atrapades dins de la soldadura).
I una zona afectada per la calor (ZAT) més gran (l'àrea que envolta la soldadura i que s'altera per la calor).
Voleu saber quina és la tècnica de soldadura adequada?
Per a la teva aplicació i negoci?
De vídeos atractius a articles informatius
Soldadura TIG vs. soldadura làser: quina és millor?
Data de publicació: 25 de desembre de 2024