En el panorama en constante evolución de la fabricación y la fabricación, la soldadura de precisión es una técnica muy buscada. En los últimos años, la soldadura láser ha llegado a la cima de la competencia como solución de elección. A medida que las industrias buscan optimizar sus procesos de producción, evaluar las fortalezas y limitaciones de las diferentes técnicas de soldadura se ha vuelto fundamental.
En este artículo destacamos las diferencias entre la soldadura láser y las técnicas de soldadura tradicionales.
¿Qué es la soldadura láser?
El soldadura por láser El proceso utiliza un rayo láser concentrado para fundir y unir selectivamente dos o más materiales. excepto por algunos soldadores láser de mano, la mayor parte de la soldadura láser es CNC (controlada numéricamente por computadora), lo que da como resultado una mayor precisión en todos los ámbitos.
Una característica clave del diseño de la soldadura láser es su capacidad para concentrar mucha energía en un solo punto e introducir mucho calor en la pieza de trabajo. en una fracción de segundo. La breve ráfaga de alta entrada de calor da como resultado una penetración profunda del láser y al mismo tiempo minimiza la zona afectada por el calor (HAZ).
Tipos de máquinas de soldadura láser
El sistema de soldadura láser se puede clasificar en varias categorías según la fuente del láser y el modo de operación.
laser beam
- Soldadura por láser de gas – Utiliza una mezcla de gas CO2 para amplificar el rayo láser.
- Soldadura láser de estado sólido – Utiliza un núcleo de cristal para amplificar la luz.
- Soldadura por láser de fibra – Técnica especializada de soldadura de estado sólido que utiliza cables de fibra óptica.
- Soldadura por láser de diodo – Utiliza semiconductores para amplificación de la luz.
Operación láser
- Soldadura láser por conducción – Consiste en calentar y fundir la superficie del material hasta fundirlo.
- Soldadura láser de ojo de cerradura – Utiliza un rayo láser enfocado de alta intensidad para vaporizar el metal, creando un agujero en el material.
- Soldadura por láser pulsado – El rayo láser se enciende y apaga rápidamente, impactando el material de trabajo en pulsos. Utiliza menos energía y reduce la zona afectada por el calor.
- Soldadura continua por haz láser – El rayo láser permanece encendido durante todo el proceso de soldadura. Se utiliza principalmente para soldar materiales más gruesos.
Compatibilidad de materiales
A diferencia de los métodos de soldadura tradicionales que dependen de la conductividad eléctrica para calentar y fusionar metales, los láseres dependen del calor generado a través de la luz. Es decir, los láseres pueden soldar eficazmente metales y no metales.
Éstos son algunos de los materiales de soldadura láser más populares.
Metales
- Acero al Carbón
- Acero Inoxidable
- Cobre y aleaciones
- Aluminio y Aleaciones
- Magnesio y Aleaciones
- Níquel y aleaciones
- Titanium
- etc.
No metales
- Cerámica (Alúmina Cerámica)
- Polipropileno (PP):
- Poliestireno (PS)
- Policarbonato (PC):
- Acrilonitrilo Butadieno Estireno (ABS):
- Metacrilato de polimetilo (PMMA)
- Tereftalato de polietileno (PET)
- Tereftalato de polibutileno (PBT)
- etc.
Beneficios
El ventajas de la soldadura láser son demasiados para enumerarlos. Entonces, aquí hay algunos seleccionados que tienen la mayor importancia para una empresa.
- Mayor calidad y Soldaduras más fuertes
- Mejor acabado de soldadura
- Velocidad de soldadura rápida
- Más eficiente energéticamente
- Facilidad de automatización
- Compatibilidad de materiales más amplia
- Puede soldar materiales diferentes (metales a no metales)
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I. Soldadura TIG
soldadura TIG (Soldadura con gas inerte de tungsteno) es un proceso tradicional de soldadura solo de metal que utiliza poderosas corrientes eléctricas para calentar y fundir la pieza de trabajo. Este proceso pasa un arco eléctrico a través de dos electrodos. El primer electrodo es una barra de tungsteno envuelta en materiales aislantes para uso manual y el otro es la pieza de trabajo de metal.
Las máquinas de soldar TIG pueden utilizar corriente continua (DC) y corriente alterna (AC) para iniciar el arco eléctrico.
El electrodo de tungsteno está rodeado por una boquilla de gas que lanza continuamente un gas inerte (helio o argón) sobre el baño de soldadura. Durante el proceso de soldadura, el metal del motel es susceptible a la oxidación. Por lo tanto, se debe utilizar un gas protector para mantener la soldadura limpia de impurezas. Este proceso de soldadura también se conoce como soldadura por arco de tungsteno con gas (GTAW).
La soldadura TIG se puede realizar con o sin material de aporte. El material de relleno es un metal compatible, típicamente en forma de varilla, que se alimenta lentamente al área de soldadura. Llena el espacio entre las dos piezas de metal, creando una unión más fuerte.
A diferencia de otros métodos de soldadura por arco eléctrico, la soldadura TIG no necesita material de relleno.
Compatibilidad de materiales
La soldadura TIG se limita a metal y aleaciones metálicas.
- Acero
- Acero Inoxidable
- Aluminio:
- Níquel
- Magnesio
- Cobre
- Oro
Beneficios
- Amplia compatibilidad con metales
- El material de relleno no es necesario
- Soldadura rentable
- Fácil de aprender
- Destaca en la soldadura de materiales más gruesos
Haga clic aquí para obtener una comparación de la soldadura láser y la soldadura TIG.
II. Soldadura MIG
Soldadura MIG (Soldadura con gas inerte de metal) es un tipo de soldadura por arco metálico con gas (GMAW), Similar a TIG. En este proceso, un consumible alambre de metal de relleno actúa como segundo electrodo. A medida que la corriente eléctrica pasa a través de los dos electrodos, el material de relleno se funde y fluye hacia los espacios entre las dos piezas de trabajo.
A gas protector (generalmente argón) elimina el metal vaporizado no deseado y previene la oxidación del metal. Esta técnica de soldadura requiere un alimentación continua de material de relleno para soldaduras consistentes y precisas.
Compatibilidad de materiales
La soldadura MIG es ideal para placas metálicas que son más de una pulgada de espesor.
- Aluminio:
- Acero al Carbón
- Acero Inoxidable
- aleaciones
- etc.
Beneficios
- Velocidad de soldadura más rápida
- Acabado más limpio
- Efectivo en costos
No olvides aprender cómo La soldadura láser se compara con la soldadura MIG..
III. SMAW
SMAW, o soldadura por arco metálico protegido, es una rama de la la soldadura por arco metálico con gas método. La diferencia clave entre las dos técnicas de soldadura tradicionales es un electrodo consumible recubierto de fundente.
A diferencia de la soldadura MIG, que utiliza un simple alambre metálico y un chorro de gas, la SMAW utiliza un varilla de electrodo especializada con un recubrimiento fundente. A medida que el arco eléctrico calienta el electrodo, el recubrimiento fundente se evapora y forma un gas protector. El blindaje de flujo elimina la necesidad de un cilindro de gas externo, lo que hace que el proceso de soldadura sea más móvil y versátil.
La portabilidad y el blindaje incorporado hacen de SMAW la elección perfecta para Soldadura submarina. A pesar de ser una técnica de soldadura más antigua, todavía se utiliza de manera destacada en la fabricación de tuberías, la construcción naval y otras aplicaciones de construcción.
Sin embargo, como el electrodo recubierto de fundente es comparativamente corto, los reemplazos frecuentes reducen la velocidad general de soldadura.
Compatibilidad de materiales
La soldadura por arco metálico protegido se utiliza principalmente para metales ferrosos.
- Acero carbono
- Acero de baja aleación
- Acero de alta aleación
- Acero Inoxidable
- Hierro fundido
- Hierro dúctil
Beneficios
- Portátil y Ligero
- Protección de gas incorporada
- Solución de bajo costo
También hemos preparado un post comparativo entre soldadura láser y SWAM.
IV. Soldadura por haz de electrones
EBE (Soldadura por haz de electrones) es un proceso de soldadura de alta tecnología similar a la soldadura láser. Al igual que la soldadura láser, es un proceso de soldadura sin contacto Depende de la deposición de energía a distancia.. La fuente de electrones es un núcleo de tungsteno que se sobrecalienta hasta que los electrones libres salen de su superficie. Estos electrones sueltos se condensan y aceleran en un haz de electrones que tiene una penetración metálica excepcional.
Al igual que la soldadura láser, la EBW está por encima de la mayoría de los métodos de soldadura tradicionales, ya que no requiere un material de relleno para cerrar el espacio entre las piezas de trabajo.
Sin embargo, a pesar de sus diversos beneficios, el EBW electrónico tiene un gran inconveniente. Los electrones son tan pequeños que una colisión con átomos de oxígeno o nitrógeno (componentes principales del aire) los dispersará y desenfocará el haz.
Compatibilidad de materiales
EBW es incompatible con no metales y metales volátiles con alta presión de vapor (Calcio, Zinc, Magnesio, etc.).
- Acero carbono
- Acero Inoxidable
- Aleaciones de aluminio
- Aleaciones de níquel
- Aleaciones de cobre
- Titanium
Beneficios
- Soldadura de materiales diferentes (dos metales diferentes)
- No se necesita material de relleno
- Sin riesgo de oxidación del metal
- Aplicaciones de soldadura de alta precisión
- Excelente acabado de soldadura
Quizás te gustaría saber ¿Cuál es la diferencia entre soldadura láser y EBM??
V. Soldadura con gas
Soldadura de gas o la soldadura con oxiacetileno es un método de soldadura tradicional que se basa en combustión de gas para generar calor y fundir la pieza de trabajo. El gas acetileno es el combustible que se enciende y el gas oxígeno permite que la llama arda más caliente y por más tiempo.
La proporción de oxígeno a acetileno determina la temperatura y el tipo de llama.
- Llama carburante – Más acetileno, menos oxígeno. (~5200°F o 2900°C)
- Llama neutra – Partes iguales de acetileno y oxígeno. (~5600°F o 3100°C)
- Llama oxidante – Más oxígeno, menos acetileno. (~6000°F o 3300°C)
Al igual que en la mayoría de los procesos de soldadura, la soldadura con gas utiliza una varilla de relleno para llenar el espacio entre las piezas de trabajo.
El equipo de soldadura a gas es voluminoso ya que requiere no uno sino dos cilindros de gas. Sin embargo, a pesar de su tamaño inconveniente, su popularidad como proceso de soldadura se atribuye a su portabilidad. Cambia la precisión de la soldadura por conveniencia y portabilidad.
Aunque acetileno es el gas combustible más popular, otras opciones incluyen butano, hidrógeno y gas MAPP.
Compatibilidad de materiales
La soldadura con gas es compatible con la mayoría de los metales.
- Acero carbono
- Acero Inoxidable
- Aleaciones de aluminio
- Aleaciones de níquel
- Aleaciones de cobre
- Hierro fundido
Beneficios
- Soldadura de metales diferentes (ferrosos y no ferrosos)
- Equipo de soldadura portátil
- Proceso de soldadura con efecto costo
- No depende de la electricidad
VI. Soldadura
Soldadura Es una ligera variación del proceso de soldadura con gas. Utiliza un material de relleno de bajo punto de fusión y por lo tanto consume menos energía. La soldadura con gas se produce a altas temperaturas según sea necesario para fundir el metal base y el relleno. Por el contrario, la soldadura fuerte sólo derrite el metal de aportación, que actúa como pegamento entre los dos metales base.
El metal de aportación es generalmente una aleación más blanda del metal base. La soldadura fuerte es un buen punto medio entre soldar y soldar. De hecho, las uniones de cobre soldadas se parecen mucho soldadura.
Compatibilidad de materiales
La soldadura con gas es compatible con la mayoría de los metales.
- Acero al Carbón
- Acero Inoxidable
- Aleaciones de aluminio
- Aleaciones de níquel
- Aleaciones de cobre
- Wolframio
- Hierro fundido
- Acero galvanizado
Beneficios
- Únase a materiales diferentes (aquí hay una publicación sobre Soldadura láser de metales diferentes. para expansión.)
- Proceso de baja temperatura
- Proceso de unión rápido
- Unir componentes metálicos de diferente espesor
Haga clic para continuar leyendo sobre las diferencias entre soldadura láser y soldadura fuerte.
VII. PATA
PATA o la soldadura por arco de plasma es una técnica única que combina métodos de soldadura por gas y por arco. Utiliza un electrodo de tungsteno para generar un arco eléctrico para encender un chorro de gas inerte, normalmente una mezcla de argón o helio. El gas se ioniza (se descompone a nivel atómico). También utiliza un metal de aportación como la mayoría de los métodos de soldadura por arco y gas.
Se utiliza un gas protector de oxígeno para proteger el baño de soldadura y reforzar el arco de plasma. El plasma es varias magnitudes más caliente que una llama de gas o incluso una soldadura por arco.
- Arco de plasma: 50,400 °F (28,000 °C)
- Arco eléctrico: 9,930 °F (5,500 °C)
- Llama de gas: 5,600 °F (3,100 °C)
- Rayo láser: >2,000 °F (>1,000 °C)
Cabe señalar que el proceso de soldadura láser es altamente eficiente y por lo tanto no necesita alcanzar altas temperaturas. La mayor parte del calor del arco eléctrico se pierde al entorno. El Salida térmica de la soldadura láser. No se puede comparar con los métodos de soldadura tradicionales.
Compatibilidad de materiales
La soldadura con gas es compatible con la mayoría de los metales.
- Acero al Carbón
- Acero Inoxidable
- Aleaciones de aluminio
- Titanium
Beneficios
- Sobresale en soldadura de precisión
- Ideal para soldaduras profundas
- Distorsión térmica insignificante
Obtenga más información sobre elegir entre soldadura láser y PAW aquí.
VIII. RSW
RSW, o soldadura por puntos por resistencia, es una impulsado por electricidad Proceso de unión de metales. Las dos mitades de un metal base están intercaladas entre electrodos. Una potente corriente eléctrica pasa a través de los metales base a medida que fluye de un electrodo a otro.
La resistencia eléctrica del metal base hace que se caliente y se fusione con la otra mitad. El Junta de soldadura creado a partir de RSW es increíblemente robusto. Sin embargo, debido a la naturaleza de este proceso de soldadura, No se puede utilizar para soldaduras continuas largas..
La industria manufacturera rara vez utiliza RSW para aplicaciones de alto rendimiento. En cambio, está relegado principalmente a un deshuesado rápido de finas láminas de metal.
Compatibilidad de materiales
La soldadura por puntos por resistencia generalmente se limita a metales con baja conductividad eléctrica.
- Acero
- Cobre
- Aluminio:
- Magnesio
- Titanium
Beneficios
- Junta de soldadura fuerte
- Soldaduras de alta calidad
- Proceso de soldadura rápido
- Soldadura rentable
A estas alturas, estoy seguro de que te estarás preguntando ¿Qué es mejor, soldadura láser o RSW??
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Lista comparativa de diferentes métodos de soldadura
La soldadura láser es una de las técnicas de fabricación más versátiles disponibles para las pequeñas y medianas empresas. Es increíblemente eficiente y muy fácil de usar. Por el contrario, los métodos de soldadura tradicionales suelen requerir años de formación y desarrollo de habilidades.
Los procesos de soldadura como MIG o EBW son más adecuados para materiales más gruesos. Sin embargo, MIG compromete la precisión de la soldadura y EBW es generalmente más cara que una máquina de soldadura láser equivalente.
Tabla 1 - Lista de diferentes técnicas de soldadura y sus capacidades
| SoldaduraTecnología | Velocidad de soldadura | SoldaduraPrecisión | Limitación de espesor | Materiales compatibles | Aplicación | EquipoCosto |
|---|
Las aplicaciones de soldadura láser no se pueden mostrar completamente en esta tabla. Aunque la mayoría de los procesos de soldadura mencionados se utilizan en la industria automotriz, la soldadura láser es la única que se puede utilizar para soldadura metálica y no metálica.
Una mejor ilustración de la destreza de la soldadura láser es comparar sus ventajas y desventajas con los distintos procesos de soldadura.
Tabla 2: Comparación de las ventajas y desventajas de diferentes técnicas de soldadura
| Técnica De Soldadura | Ventajas sobre la soldadura láser | Desventajas sobre la soldadura láser |
|---|
Conclusión
La soldadura por láser ha ido ganando popularidad lentamente en los últimos años.
Si bien los métodos de soldadura tradicionales siguen siendo útiles para la mayoría de las aplicaciones industriales, la soldadura láser ha puesto de relieve sus deficiencias. La soldadura láser es un experto en todos los oficios. Puede superar los métodos de soldadura tradicionales en la mayoría de las aplicaciones. Los dos únicos inconvenientes importantes de la soldadura láser son su falta de portabilidad y su compatibilidad limitada con placas de metal gruesas.
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