Soldadura por rayo laser

La soldadura con rayo láser (LBW, de laser-beam welding, en inglés) usa un rayo láser de alto poder como fuente de calor, y produce una soldadura por fusión.

Como el rayo se puede enfocar en un área muy pequeña, tiene gran densidad de energía y, por consiguiente, capacidad de penetración profunda.

El rayo se puede dirigir, conformar y enfocar con precisión sobre la pieza. Por lo anterior, este proceso es adecuado especialmente para soldar uniones profundas y delgadas, con relaciones normales de profundidad-ancho entre 4 y 10.

En la industria automotriz, la soldadura de componentes de transmisiones es su aplicación más difundida. Entre muchas otras aplicaciones está la soldadura de piezas delgadas para componentes electrónicos.

El rayo láser se puede pulsar (en milisegundos) par a tener aplicaciones como en soldadura por puntos de materiales delgados, con potencias hasta de 100 kW. Los sistemas de láser continuo de varios kW se usan para soldaduras profundas en secciones gruesas.

Posibilidades del proceso. Los procedimientos de soldadura con rayo láser producen soldaduras de buena calidad, co n contracción y distorsión mínimas. Estas soldaduras tienen buena resistencia y en general son dúctiles y libres de porosidades.

El proceso se puede automatizar, de tal modo que se use en diversos materiales con grosores hasta de 25 mm (1 pulg); es especialmente eficaz en piezas delgadas.

En los metales y aleaciones que normalmente se sueldan están el aluminio, titanio, metales ferrosos, cobre, superaleaciones y los metales refractarios. Las velocidades de soldado van de 2.5 m/min hasta 80 m/min (8 a 250 pies/min), para metales delgados.

Por la naturaleza del proceso, la soldadura puede efectuarse en lugares inaccesibles por otros medios. En la soldadura con rayo láser tiene especial importancia la seguridad, por los riesgos extremos a los ojos y a la piel; los láseres de estado sólido (YAG) son especialmente peligrosos.

Las principales ventajas del rayo láser sobre el haz de electrones son las siguientes:

a. No se requiere un vacío, así que el rayo se puede transmitir por el aire.
b. Los rayos láser se pueden conformar, manipular y enfocar óptimamente, usando fibras ópticas, por lo que el proceso se puede automatizar con facilidad.
c. Los rayos no generan rayos X (y sí se generan con el haz de electrones).
d. Es mejor la calidad de la soldadura y tiene menor tendencia a fusión incompleta, salpicaduras y porosidades, y produce menos distorsión.

Como en otros sistemas análogos de soldadura automa tizada, es mínima la destreza que se requiere en el operador. El costo de los equipos de soldadura láser va de 40,000 a 1 millón de dólares.

Fuente: Materia de Proceso de Manufactura de la Unideg

Publicado en Proceso de manufactura

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