La soldadura láser es un proceso que utiliza un rayo láser concentrado para fusionar dos piezas de metal. Tiene muchas ventajas sobre otros métodos de soldadura, como la soldadura por arco. Sin embargo, también tiene algunos inconvenientes. En esta publicación, veremos los pros y los contras de la soldadura láser.
¿Qué es la soldadura láser?
Soldadura por rayo láser Es una técnica moderna en la que se unen dos piezas de metales iguales o diferentes para formar una sola pieza. La máquina láser proporciona una fuente de calor precisa enfocada en el espacio entre las piezas de metal. La fuente de calor de los rayos láser conecta los agujeros a alta velocidad.
¿Cómo funciona la soldadura láser?
La soldadura láser funciona en dos modos: conducción y ojo de cerradura. La configuración de soldadura puede cambiar entre los modos de conducción y ojo de cerradura según la densidad de energía.
Exploremos cómo funcionan los modos de conducción y ojo de cerradura para diferentes materiales.
I. Conducción
El láser cubre una gran superficie en modo de conducción, pero la densidad de potencia se mantiene en los ajustes más bajos. El modo de conducción funciona de forma similar a la soldadura TIG. La soldadura por conducción limitada funciona mejor para soldaduras como las lados frontales porque se obtiene una costura de soldadura estética.
El área de enfoque del haz de energía se reduce a medida que aumenta el nivel de potencia.. Por ejemplo, un punto de 2 mm se reduce a 0.6 mm de diámetro para proporcionar una penetración profunda. Esta penetración intensa y más profunda crea un fenómeno de ojo de cerradura.
II. Modo ojo de cerradura
Puede utilizar los modos de ojo de cerradura para filtrar dos o más piezas de materiales apiladas entre sí para formar una soldadura fuerte. Cuando el láser llega a la parte superior de la superficie objetivo, penetra a través de las hojas apiladas. Se vaporiza rellenando las soldaduras a una velocidad increíble.
El modo ojo de cerradura es una excelente opción para materiales apilados y puede reemplazar la soldadura por puntos. A diferencia de la soldadura de ojo de cerradura, no se puede automatizar la soldadura por puntos. La función de automatización para la soldadura láser es una ventaja sobre los métodos de soldadura tradicionales.
Nota: una configuración de soldadura láser tiene modos de conducción y de ojo de cerradura. El ajuste de la intensidad de la potencia y el área de la superficie lo ayudan a cambiar entre los modos.
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Soldadura tradicional versus soldadura láser: ¿cuál es mejor?
Si está en la industria manufacturera, debe preguntarse si la soldadura láser es el próximo gran paso para su negocio. ¿Por qué debería siquiera considerar los métodos tradicionales si la soldadura láser tiene resultados tan precisos? La selección del mejor método de soldadura depende de su uso y aplicación. Si tiene curiosidad por obtener respuestas a sus consultas sobre los sistemas de soldadura por láser, quédese con nosotros y siga leyendo.
En cuanto a los métodos de soldadura tradicionales, conocemos las tres técnicas más comunes.
- Gas metal-inerte (MIG)
- Tungsteno-gas inerte (TIG)
- Soldadura por puntos (soldadura por puntos de resistencia)
Estos tres métodos son las técnicas de soldadura más utilizadas, pero la tecnología láser las está reemplazando lentamente.
A) Gas inerte al metal (MIG)
Soldadura MIG es mejor para materiales grandes y gruesos y utiliza un alambre de metal para completar el proceso de soldadura. Durante la soldadura, el alambre actúa como electrodo y como material de relleno. Además, el proceso de automatización para la soldadura MIG es más fácil de diseñar. Se pueden preestablecer factores como la velocidad de trabajo, el ángulo de soldadura y el amperaje para utilizar el proceso automatizado.
MIG es rápido en comparación con TIG, lo que resulta en menores costos de producción. Aunque el MIG produce soldaduras a un ritmo más rápido y a un precio más bajo, las soldaduras no son precisas ni ordenadas. en comparación con la soldadura TIG.
B) Gas inerte de tungsteno (TIG)
soldadura TIG funciona mejor cuando se trata de una amplia gama de materiales pequeños y delgados. En la soldadura TIG, un electrodo de tungsteno calienta el metal y lo suelda. Sin embargo, el electrodo de tungsteno no se funde durante el proceso de soldadura.
soldadura TIG Es duradero pero costoso, lo que genera altos costos de producción y consumo de tiempo. Además, sólo los soldadores expertos pueden realizar soldadura TIG para obtener resultados precisos y perfectos. Sin embargo, cuando se hace correctamente, la soldadura TIG produce resultados precisos y estéticamente agradables.
C) Soldadura por puntos (soldadura por puntos por resistencia)
La soldadura por puntos Es uno de los métodos más antiguos para soldar dos o más láminas de metal. sin necesidad de ningún material de relleno. A El proceso de soldadura por resistencia fusiona láminas de metal aplicando presión y calor de una corriente eléctrica suministrada al área objetivo.
En la soldadura por puntos, se aplican presión y corriente eléctrica para producir calor haciendo pasar una corriente a través de materiales resistivos como los aceros con bajo contenido de carbono. La fusión del material objetivo y la presión constante después de cortar la corriente solidifican los metales fundidos.
Ventajas de la soldadura láser sobre los métodos de soldadura tradicionales
La soldadura láser es más precisa y rentable a largo plazo que los métodos de soldadura tradicionales. Por lo tanto, reemplaza los métodos de soldadura tradicionales en las industrias manufactureras modernas. Exploremos algunas de las principales ventajas de la soldadura láser contemporánea.
1. Menos impacto térmico
La soldadura láser funciona enfocando una intensa fuente de calor sobre el material en cuestión. El alto calor fusiona las dos piezas de metal. sin impactar las áreas no enfocadas. El calor del rayo láser no eleva la temperatura del material circundante. Es por eso que el material en cuestión no pierde sus propiedades físicas. Además, la soldadura láser funciona según el mismo principio para materiales diferentes dando resultados precisos.
La baja entrada de calor suministrada a regiones estrechas da como resultado un daño térmico mínimo y no afecta las propiedades físicas del material base adyacente a la soldadura. Esta característica de la soldadura por rayo láser la hace más adecuada que otras técnicas de soldadura, como la soldadura por rayo de electrones.
2. Adecuado para una amplia gama de materiales y espesores
Con la última tecnología de soldadura láser, podrá soldar materiales como acero inoxidable, aluminio, aleaciones de titanio y níquel, termoplásticos y otras texturas como la madera. El sistema de soldadura láser permite soldar materiales que van desde 1-30 mm. Sin embargo, la técnica de soldadura láser también impacta en el producto final.
3. Bajo costo posterior a la soldadura
La soldadura láser elimina los costes posteriores a la soldadura. Como se comentó anteriormente, un aporte de calor controlado ayuda a unir los dos metales en una sola pieza de trabajo que no requiere ningún posprocesamiento, como moler. Debido a que no hay tiempo de inactividad posprocesamiento, se ahorra tiempo y costos de producción. Todo el proceso láser da como resultado una pieza de trabajo económica pero de alta calidad.
4. Proceso de alta velocidad y ahorro de tiempo
Se sabe que la soldadura láser produce excelentes resultados a altas velocidades de soldadura en comparación con gas de soldadura. Los materiales finos, como los alambres de pequeño diámetro, también se pueden soldar a altas velocidades. Por ejemplo, en un minuto se pueden soldar hasta 60 metros de alambre fino. El proceso de soldadura láser tipo cerradura se utiliza para secciones más gruesas, que completan una unión en un solo intento.
5. Soldaduras profundas y estrechas debido a la alta relación de aspecto
La soldadura láser une materiales con una alta relación de aspecto. La relación de aspecto es la relación entre la profundidad del ojo de la cerradura y su ancho en términos de área de superficie. La soldadura láser es adecuada para configuraciones personalizadas que las técnicas de soldadura MIG/TIG no logran producir. Además, en la soldadura láser de ojo de cerradura, la relación de aspecto puede ser enorme, lo que ayuda a soldar fácilmente los materiales con mayor profundidad.
6. Garantía de calidad en la soldadura por rayo láser
Gracias a los resultados precisos, la soldadura por rayo láser garantiza una calidad constante. La soldadura láser es un proceso sin contacto en el que un rayo láser preciso realiza el trabajo sin hacer contacto físico con los componentes.
Dado que la soldadura por rayo láser se utiliza principalmente en las industrias aeroespacial, automovilística y de construcción naval, estos sistemas utilizan un sistema digital para llevar a cabo un proceso de fabricación guiado por láser. Los sistemas avanzados de soldadura por rayo láser tienen una mecanismo de medición integrado para monitorear dimensiones de los productos fabricados.
7. Proceso automatizado
La soldadura láser es un proceso automatizado que utiliza haces de Nd: YAG, láseres de disco, fibra óptica, etc. Además, puede utilizar sistemas robóticos multieje para desarrollar un proceso de fabricación flexible. Las configuraciones de soldadura automatizadas tienen cuatro ventajas principales.
- Soldadura de alta calidad
- Mayor producción
- Menos desperdicio
- Bajos costes laborales variables
No necesita contratar un grupo de soldadores calificados para operar la maquinaria de soldadura, lo que reduce su costo de mano de obra. Debido a los beneficios mencionados anteriormente, la industria automotriz y marítima utiliza configuraciones de soldadura láser automatizadas en su producción.
8. No se requiere electrodo
En la soldadura por arco, los electrodos son una parte esencial del sistema de soldadura. Los electrodos de soldadura son cables largos conectados a su máquina de soldar. Estos cables/electrodos crean un arco eléctrico. Los electrodos se funden por el calor y fusionan los metales.
Sin embargo, no es necesario utilizar electrodos en el caso de la soldadura por láser. Los sistemas de soldadura láser utilizan un calor intenso para unir los metales principales sin la ayuda de un electrodo. La soldadura no contiene trazas de electrodos fundidos, dando un acabado superior al producto final.
9. Fusión de metales con propiedades físicas diferentes
El sistema de soldadura láser está alineado y guiado por instrumentos ópticos para obtener resultados precisos. El rayo láser se puede configurar a la distancia focal deseada para el producto en el que está trabajando. La longitud focal del rayo láser es ajustable para su uso. diferentes modos de soldadura láser. Al utilizar sistemas de soldadura por arco, la personalización es imposible debido a la falta de versatilidad y al procesamiento de baja velocidad.
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Desventajas de la soldadura láser en comparación con los métodos de soldadura tradicionales
La soldadura láser es un método superior en comparación con otras técnicas de soldadura. Sin embargo, la soldadura por láser tiene un par de desventajas menores que le gustaría conocer antes de elegir la mejor configuración de soldadura por láser para su negocio.
1. Alto costo inicial
La soldadura láser parece una solución a medida para industrias de gran y mediana escala. Sin embargo, un sistema de soldadura láser automatizado puede costarle una fortuna inicialmente. Un habitual La configuración de la soldadura láser puede costar hasta 3 veces más que las configuraciones de soldadura de la vieja escuela. Es por eso que las pequeñas empresas siempre se sienten reacias a invertir grandes capitales en una tecnología. Sin embargo, si está considerando una inversión a largo plazo, la soldadura láser puede reducir el costo unitario.
2. Supervisión estricta
La soldadura láser da resultados con precisión y exactitud. Aún así, esta precisión también puede convertirse en una maldición si la configuración de la máquina de soldar no se ajusta con precisión. Las configuraciones de soldadura láser automatizadas tienen instrucciones preestablecidas, que deben aplicarse con cuidado para evitar errores en la producción.
Por lo tanto, debe asegurarse de que su equipo de producción siga activamente las pautas proporcionadas para una fabricación de alta calidad. Es posible que deba contratar técnicos expertos para monitorear el proceso de soldadura.
Ahora conoce las ventajas y desventajas de la soldadura láser sobre los métodos de soldadura tradicionales. Ahora, ¿qué sigue? Le mostraremos cómo puede encontrar una configuración de soldadura láser confiable.
¿Cómo elegir la máquina de soldadura láser adecuada para su negocio?
Suponga que está convencido de que la soldadura por láser es la opción correcta para su negocio. En ese caso, es hora de que elija la soldadora adecuada entre las miles de variantes disponibles. Antes de comprar la configuración de soldadura láser, consideremos los cuatro factores más cruciales.
A) Tipo de Máquinas de Soldadura Láser
Las máquinas de soldadura láser se dividen en dos categorías: máquinas de soldadura láser 3D automáticas y máquinas de soldadura manuales. Configuraciones robóticas 3D son una pareja hecha en el cielo si lo necesitas producción a granel. Máquinas de soldadura láser de mano son los más adecuados para unidades de negocio de pequeña y mediana escala. Además, necesitará formación y habilidades para utilizar una máquina de soldadura láser portátil como un profesional.
B) Potencia de la máquina de soldadura láser
El láser es la columna vertebral de la configuración de soldadura por láser. Naturalmente, los láseres de mayor potencia costarán más que los láseres de baja potencia porque los láseres de alta potencia requieren maquinaria y sistemas de enfriamiento más eficientes.
Por ejemplo, si necesita soldaduras entre 0.5 mm y 3 mm, un láser de 1000 W hará el trabajo de manera eficiente. Pero para soldaduras más profundas, necesitará una máquina que oscile entre 1500W y 6000W. Recuerda eso El láser de alta potencia penetra más profundamente que los láseres de baja potencia..
C) Configuración del láser
Lo mejor sería que eligiera la configuración del láser según las necesidades de su negocio. Por ejemplo, la soldadura por láser para joyería funciona de manera diferente a la soldadura por galvanómetro. Del mismo modo, los precios de las máquinas láser varían según su configuración y uso.
Las configuraciones de soldadura láser son costosas, pero beneficiosas para la fabricación a granel. Si desea reducir el costo total de fabricación de su unidad de producción, un sistema de soldadura láser es su mejor opción. Al comprar la configuración de soldadura láser, siempre debe obtener ayuda del servicio de atención al cliente para elegir la configuración.
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Conclusión final
En conclusión, la soldadura láser presenta un conjunto único de ventajas y desventajas que la hacen adecuada para diversas aplicaciones.
Si bien ofrece precisión, velocidad y versatilidad incomparables, también requiere una cuidadosa consideración de sus limitaciones, como el costo del equipo y los requisitos técnicos. En última instancia, la decisión de utilizar la soldadura láser debe basarse en una evaluación exhaustiva de sus necesidades específicas y la naturaleza de sus proyectos.
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Al sopesar las ventajas y desventajas de la soldadura láser, recuerde que las herramientas y la experiencia adecuadas pueden afectar significativamente sus resultados. láser de baño ofrece soluciones de soldadura láser de última generación adaptadas a sus necesidades específicas, garantizando precisión, eficiencia y calidad en cada proyecto. Comuníquese con Baison Laser hoy¡Y revolucionemos la forma de soldar!
