soldadura híbrida por arco láserLa soldadura láser híbrida láser-arco (g) es un método que combina un haz láser y un arco eléctrico. Esta combinación demuestra una mejora significativa en la velocidad de soldadura, la profundidad de penetración y la estabilidad del proceso. Desde finales de la década de 1980, el continuo desarrollo de láseres de alta potencia ha impulsado el desarrollo de la tecnología de soldadura híbrida láser-arco. Problemas como el espesor y la reflectividad del material, así como la capacidad de cubrir huecos, ya no representan obstáculos para esta tecnología. Se ha utilizado con éxito en la soldadura de piezas de material de espesor medio.
Tecnología de soldadura híbrida por arco láser
En el proceso de soldadura híbrida láser-arco, el haz láser y el arco interactúan en un baño de fusión común para producir soldaduras estrechas y profundas, mejorando así la productividad, como se muestra en la Figura 1.
Figura 1 Esquema del proceso de soldadura híbrida por arco láser
Principios básicos de la soldadura híbrida láser-arco
La soldadura láser se caracteriza por su estrecha zona afectada por el calor, y su haz láser puede enfocarse en un área pequeña para producir soldaduras estrechas y profundas, lo que permite alcanzar mayores velocidades de soldadura, reduciendo así el aporte de calor y la posibilidad de deformación térmica de las piezas soldadas. Sin embargo, la soldadura láser tiene una capacidad de unión deficiente, por lo que se requiere alta precisión en el ensamblaje de las piezas y la preparación de los bordes. La soldadura láser resulta muy difícil para soldar materiales de alta reflectividad como el aluminio, el cobre y el oro. En contraste, el proceso de soldadura por arco presenta una excelente capacidad de unión, alta eficiencia eléctrica y permite soldar eficazmente materiales con alta reflectividad. No obstante, la baja densidad de energía durante la soldadura por arco ralentiza el proceso, lo que genera un gran aporte de calor en la zona de soldadura y provoca la deformación térmica de las piezas soldadas. Por lo tanto, el uso de un haz láser de alta potencia para la soldadura de penetración profunda y la sinergia de un arco con alta eficiencia energética, cuyo efecto híbrido compensa las deficiencias del proceso y complementa sus ventajas, como se muestra en la Figura 2.
Las desventajas de la soldadura láser son su escasa capacidad de unión de huecos y los altos requisitos de ensamblaje de las piezas; las desventajas de la soldadura por arco son su baja densidad energética y su escasa profundidad de fusión al soldar placas gruesas, lo que genera una gran cantidad de calor en la zona de soldadura y provoca deformación térmica en las piezas soldadas. La combinación de ambas técnicas puede influirse y reforzarse mutuamente, compensando las deficiencias de cada proceso de soldadura y aprovechando al máximo las ventajas de la fusión profunda por láser y la cobertura de la soldadura por arco, logrando así una baja entrada de calor, una mínima deformación de la soldadura, una alta velocidad de soldadura y una elevada resistencia, como se muestra en la Figura 3. La comparación de los efectos de la soldadura láser, la soldadura por arco y la soldadura híbrida láser-arco en placas medianas y gruesas se muestra en la Tabla 1.
Tabla 1. Comparación de los efectos de la soldadura en placas medianas y gruesas.
Figura 3. Diagrama del proceso de soldadura híbrida por arco láser.
Caso de soldadura híbrida por arco láser Mavenlaser
El equipo de soldadura híbrida por arco Mavenlaser se compone principalmente de unBrazo robótico, un láser, un enfriador, uncabezal de soldadura, una fuente de alimentación para soldadura por arco, etc., como se muestra en la Figura 4.
Campos de aplicación y tendencias de desarrollo de la soldadura híbrida láser-arco
Campos de aplicación
Con el desarrollo de la tecnología láser de alta potencia, la soldadura híbrida láser-arco se utiliza ampliamente en diversos campos. Ofrece ventajas como alta eficiencia, gran tolerancia a la separación y profunda penetración. Es el método de soldadura preferido para placas medianas y gruesas. Además, puede sustituir a la soldadura tradicional en la fabricación de equipos a gran escala. Se utiliza ampliamente en sectores industriales como maquinaria de ingeniería, puentes, contenedores, tuberías, barcos, estructuras de acero e industria pesada.
Fecha de publicación: 7 de junio de 2024
