¿Qué es la soldadura láser?
Soldadura por láser es una técnica avanzada para unir dos o más piezas de termoplásticos y metales con la ayuda de un rayo láser altamente enfocado en la región visible/infrarroja. El sistema láser utilizado en esta técnica es una fuente de calor/energía altamente concentrada con la capacidad de producir costuras de soldadura láser profundas para soldar las piezas metálicas. Este sistema de soldadura por láser fue inventado en 1988 por Jones y su equipo para una aplicación industrial.
El rayo láser de calor está muy enfocado, por lo que no daña otras partes metálicas cercanas. Debido a esta característica de foco delgado, esta técnica da como resultado acabados de soldadura inmaculados y estéticos. Además, la soldadura por láser puede soldar piezas incluso con unos pocos milímetros.
La técnica es reconocida por sus aplicaciones de soldadura de precisión para estas características de alta precisión.
El proceso de soldadura por láser ocurre rápidamente ya que no involucra materiales consumibles adicionales para unir entre metales. Sin embargo, este material adicional a menudo se requiere en las técnicas de soldadura tradicionales, como la soldadura MIG (gas inerte de metal) y TIG (gas inerte de tungsteno).
La técnica de soldadura láser se aplica a metales como aluminio, acero y titanio y metales exquisitos como plata y oro. Con su capacidad para hacer frente a varios metales y capacidades de precisión, esta técnica desarrolla componentes delicados y de alta precisión. Además, las técnicas de soldadura por láser son muy favorables para usar en aplicaciones que son de difícil acceso para los humanos, lo que significa áreas de acceso pequeñas.
Todas estas características serán mucho más fáciles de entender después de saber qué sucede dentro de la máquina de soldadura láser. ¿Cómo se vuelven precisos y enfocados los resultados? ¿Cómo un rayo pequeño da como resultado un vínculo tan fuerte? Para desarrollar tal comprensión, uno debe profundizar en los detalles técnicos del proceso back-end detrás de esta avanzada técnica de soldadura por láser.
Técnica de soldadura láser
La técnica de soldadura por láser opera en dos modos diferentes. Uno es el modo de soldadura de ojo de cerradura, mientras que el otro es el modo de soldadura de conducción limitada. El modo de soldadura depende del material de la pieza de trabajo y de la densidad de potencia con la que el haz golpeará la pieza de trabajo. Lea los detalles a continuación para comprender las características de estos dos modos y en qué se diferencian.
- Modo de soldadura de ojo de cerradura
Los fabricantes prefieren la soldadura de ojo de cerradura, ya que es un modo de alta densidad de potencia y la mayoría de los metales se sueldan perfectamente con un rayo láser de alta densidad de energía. Esta alta densidad de potencia del rayo láser se adquiere a través de un mecanismo de ojo de cerradura.
Inicialmente, la máquina de soldar se enfoca precisamente en la pieza de trabajo donde se requiere la unión. Cuando comienza el proceso, la máquina láser produce un rayo láser calentado de alta densidad. Sepa que la densidad es lo suficientemente alta no solo para derretir la pieza de trabajo de metal, sino incluso para vaporizar el material de la pieza de trabajo. A medida que el láser ingresa a la pieza de trabajo y vaporiza la pieza, se crea una pequeña cavidad llamada cavidad de ojo de cerradura. Esta cavidad se ioniza debido al haz enfocado de alta energía y da como resultado la formación de plasma, lo que ayuda aún más al proceso al evitar que las paredes de la cavidad colapsen. Este ojo de cerradura se atraviesa con el otro metal o pieza a unir. Un rayo de energía de alta intensidad y la creación de plasma eventualmente unen dos partes y forman una soldadura.
- Modo de soldadura de conducción limitada
Este modo de rayo láser generalmente no se usa mucho ya que no puede penetrar el material. El rayo láser en este modo tiene menor densidad de potencia, por lo que no se crea plasma. Debido a esto, el rayo no está lo suficientemente energizado para profundizar en la superficie y ofrecer una soldadura profunda. Por lo tanto, este modo de láser se usa solo para realizar soldaduras superficiales complejas y se prefiere para aplicaciones que requieren uniones superficiales de alta precisión.
¿Qué es la soldadura MIG?
MIG son las siglas de Metal Inert Gas. Esta técnica a menudo se denomina técnica de soldadura tradicional. En la soldadura MIG, una corriente eléctrica y un material consumible adicional ayudan a unir las piezas de trabajo que se van a soldar. Esta técnica de soldadura tradicional fue la primera inventado en la década de 1940 para soldar metales no ferrosos.
MIG es un subtipo o un subproceso de soldadura GMA (Gas Metal Arc) en el que las piezas de trabajo previstas se unen con la ayuda de una corriente de soldadura y un material de relleno (metal adicional utilizado). El gas utilizado en este tipo de soldadura es un gas inerte, helio, argón, nitrógeno o una combinación de estos.
Esta técnica de soldadura es mejor para metales no ferrosos como cobre, titanio, magnesio y sus aleaciones. Pero, a medida que se han realizado avances, funciona bien para algunos otros metales, como el aluminio.
Este proceso de soldadura tradicional exige precauciones y procedimientos de seguridad adecuados por parte del soldador para garantizar un proceso de soldadura seguro. Los metales a soldar no crean mucho desorden en la superficie; por lo tanto, la pieza de trabajo formada suele estar limpia y ordenada, pero no más que el acabado de la soldadura por láser. (Encuentre una comparación detallada entre láser y MIG más adelante en el artículo).
Esta técnica de soldadura a veces da como resultado una penetración más profunda o una penetración incompleta debido al exceso de flujos de corriente.
Es posible que ahora conozca el proceso de soldadura, pero puede que se pregunte dónde se usa ese gas inerte en el proceso de soldadura. ¿Cómo un flujo de corriente une dos metales? Para comprender los detalles, profundicemos en el proceso técnico que ocurre en nombre de la soldadura MIG.
Técnica de soldadura MIG
La soldadura MIG utilizará mucha electricidad y corriente para su aplicación exitosa en la pieza de trabajo. Se produce un fenómeno de cortocircuito entre un cátodo negativo y un ánodo positivo. El material de consumo adicional, el alambre del electrodo, actúa como un ánodo positivo. Mientras que el metal principal o la pieza de trabajo, que se va a soldar, actúa como un cátodo negativo. Se establece un arco eléctrico entre estos dos materiales de soldadura, denominado cortocircuito. Este arte eléctrico establecido ayuda a derretir el alambre del electrodo (el material de relleno adicional). Luego, este material fundido se deposita entre las piezas de trabajo que se van a soldar. Este relleno derretido actúa como un aglutinante después de enfriarse y solidificarse, lo que da como resultado la fusión de dos piezas de trabajo como una soldadura.
El gas inerte aquí en realidad funciona como un gas protector para proteger el baño de soldadura. Ayuda a evitar que el material de relleno derretido reaccione con el nitrógeno o el oxígeno en el medio ambiente o en las áreas metálicas. Suponga que no se utiliza un gas inerte de protección. En ese caso, resultará en la creación de orificios debido a la reacción entre el material y el oxígeno, lo que provocará una salpicadura excesiva, por lo que el acabado de la pieza puede verse afectado.
Soldadura láser frente a soldadura MIG: diferencias visibles reales
Ahora que ya sabe cómo funcionan la soldadura láser y la soldadura MIG, conozcamos las principales diferencias entre estas dos para ver cuál funciona mejor para qué aplicación. A continuación hemos creado una tabla comparativa para que lo entiendas mejor:
| Soldadura por láser | Soldadura MIG |
| Los metales se pueden soldar directamente sin ninguna preparación previa. | Técnica tradicional y antigua. |
| Adecuado para materiales delgados con <1 mm de espesor | Funciona bien para metales con espesor > 1 mm |
| Da un acabado suave y limpio. | Da un aspecto aceptable. |
| Velocidad de soldadura rápida | Velocidad de soldadura relativamente más lenta |
| No requiere limpieza adicional de la superficie. | Requiere limpieza de la superficie para adquirir un aspecto igualmente prolijo |
| Fácil de operar | Proceso complejo y requiere más atención. |
| No se necesita material consumible adicional | Necesita un consumo adicional de metal de aporte |
| Hace uso de láser calentado altamente concentrado | Utiliza corriente eléctrica para soldar |
| Procedimiento costoso | Comparativamente asequible |
| Igualmente eficiente para una variedad de metales | Recomendado para no ferrosos, funciona bien para otros metales |
| Los metales se pueden soldar directamente sin ninguna preparación previa. | Los metales requieren una limpieza previa a mano para dejarlos libres de posibles contaminantes |
| Se puede utilizar para piezas de trabajo en posición elevada o vertical | No funciona bien si la pieza de trabajo está en posición vertical debido a la liquidez del relleno de fusión. |
| Relación de soldadura de profundidad a ancho alta | Relación de soldadura de profundidad a ancho baja |
| Menos emisión de calor y energía. | Alta emisión de calor y energía. |
| Seguro de usar debido al rayo láser extremadamente enfocado | Puede ser peligroso y causar quemaduras debido a la vulnerabilidad al calor |
| Poco o ningún daño a la pieza de trabajo | Posible distorsión de la pieza de trabajo en la zona afectada por el calor debido a la transferencia de calor |
| Adecuado para soldar artículos de lujo. | Solo para hacer soldaduras en general |
| Mejor para usar en lugares inaccesibles | Mejor para superficies abiertas. |
En la tabla anterior, tenemos la soldadura láser en comparación con la soldadura MIG. Esta comparación le permite comprender mejor qué modo usar en sus tareas de soldadura. Una desventaja importante de la soldadura por láser es que es costosa, pero tenga en cuenta que la inversión vale la pena. Sin embargo, si el material de la pieza de trabajo es compatible con la soldadura MIG, también puede dar buenos resultados. Por lo tanto, la soldadura láser no será una buena opción si el precio se preocupa más por el acabado. Sin embargo, para soldar materiales complejos como adornos de lujo, el uso de soldadura MIG solo dará como resultado un acabado débil y deficiente. Toma la mejor decisión según tu criterio.
Ventajas y desventajas de la soldadura por láser
Sin duda, el láser es una tecnología de soldadura avanzada, pero tiene inconvenientes a los que muchas veces no se les presta la debida atención. Echemos un vistazo a una lista visible de pros y contras de esta técnica:
Ventajas de la soldadura por láser
Aquí hay una lista de ventajas de la soldadura láser:
- Da un aspecto estéticamente limpio.
- Mejor para usar en aplicaciones donde la higiene se refiere, como equipos médicos
- Da como resultado una soldadura productiva y robusta.
- Útil para usar en lugares donde los humanos no pueden intervenir (áreas humanas inaccesibles)
Contras de la soldadura por láser
Aquí hay una lista de desventajas de la soldadura láser:
- Caro ya que el sistema de soldadura láser es costoso
- Menor tolerancia de brecha
Ventajas y desventajas de la soldadura MIG
Aunque la soldadura MIG es un método bastante antiguo en comparación con la soldadura láser, viene con una lista de beneficios. Echemos un vistazo a los pros y los contras de esta técnica:
Ventajas de la soldadura MIG
Aquí hay una lista de ventajas de la soldadura MIG:
- Proporciona soldaduras sólidas y duraderas.
- Menos salpicaduras si el proceso se hace bien.
- Económico
Contras de la soldadura MIG
Aquí hay una lista de desventajas de la soldadura MIG:
- Susceptible a la contaminación y la deformación térmica.
- El material requiere un gran mantenimiento.
- Peligroso debido a la transferencia de calor, por lo que requiere protección.
Soldadura láser o MIG: ¿cuál es mejor?
Ahora viene la parte final, y es difícil si eres nuevo en el mundo de la soldadura y no sabes cuál elegir.
Al elegir una técnica de soldadura, le recomendamos que profundice un poco más en los detalles y se haga algunas preguntas:
- ¿Qué material vas a soldar?
- ¿En qué aplicación se utilizará la pieza de trabajo?
- ¿Le preocupa el aspecto estético del material?
- Cuanto presupuesto tienes
Una vez que obtenga una respuesta a estas preguntas, compárelas con la tabla diferencial proporcionada anteriormente entre soldadura láser y MIG. Por ejemplo, si el metal y la aplicación serán algún tipo de joyería, use soldadura láser. Si el aspecto estético no es una preocupación y desea un proceso económico, opte por la soldadura MIG. Del mismo modo, profundice en los detalles, investigue su material, conozca los procedimientos de soldadura y elija según sus condiciones.
Conclusión
La soldadura láser y la soldadura MIG son dos métodos de soldadura populares. Ambos tienen sus ventajas y desventajas. Si no está seguro de cuál elegir para su proyecto, contáctenos para una cotización instantánea. Baison es uno de los principales fabricantes de máquinas láser de fibra en China. Podemos ayudarlo a decidir qué método de soldadura es mejor para sus necesidades.
