La soldadura és una tècnica àmplia per unir una varietat de materials. La tecnologia cobreix molts tipus, inclosa la soldadura per feix d'electrons, làser, arc i gas. A més d'aquests tipus, s'ha desenvolupat la soldadura làser híbrida, que combina els avantatges de la soldadura làser i la soldadura per arc.
Aquesta publicació del bloc explorarà la soldadura làser híbrida i les seves aplicacions. També aprendràs sobre les diferències entre la soldadura làser híbrida i les tècniques de soldadura tradicionals. Així doncs, comencem.
Què és la soldadura làser híbrida?
La soldadura làser híbrida és un tipus únic de soldadura que utilitza tant soldadura làser com per arc. Inicialment, la màquina làser produeix un feix làser enfocat i d'alta intensitat. Quan el raig làser colpeja la superfície de la peça, vaporitza el material, creant una cavitat de vapor. La cambra de vapor s'anomena forat. Facilita la penetració profunda de la soldadura.
La densitat de flux d'energia de la soldadura per arc crea un enfocament ampli. La soldadura per arc proporciona calor addicional i material de farciment per millorar la qualitat de la soldadura. Segons ResearchGate, la soldadura per arc actua com a font de calor auxiliar en la soldadura làser híbrida.
La soldadura per làser i arc reforcen la zona de soldadura i faciliten el procés de soldadura. La combinació de la soldadura làser amb els mètodes tradicionals de soldadura per arc ajuda els soldadors a superar les limitacions de cada tecnologia. A més, proporciona una millor velocitat de soldadura que altres tecnologies de soldadura.
Tipus de soldadura làser híbrida
Hi ha diversos tipus de soldadura làser híbrida, depenent de la soldadura per arc que utilitzeu. Els següents són els tipus comuns de soldadura làser híbrida:
1. Soldadura làser-MIG
Segons ScienceDirect, la soldadura làser híbrida combina la soldadura làser amb la tecnologia de soldadura de gas inert metàl·lic (MIG). Un raig làser d'alta energia crea una font de calor que ajuda a crear soldadures profundes.
La soldadura MIG és un tipus de soldadura per arc metàl·lic amb gas (GMAW) que produeix simultàniament un arc entre la peça de treball i un elèctrode de filferro. Proporciona material de farciment per al procés de soldadura i millora la soldadura reduint la possibilitat de porositat. L'alliberament de gas de protecció també ajuda a protegir la soldadura de possibles contaminants.
2. Soldadura per arc de plasma làser
Aquesta soldadura làser híbrida implica la integració d'arc de plasma i soldadura làser. Els arcs de plasma utilitzen gas ionitzat per crear un arc de soldadura d'alta energia. El plasma d'alta energia escalfa la peça de treball, permetent que el raig làser penetri al material.
L'arc de plasma en aquesta soldadura híbrida permet un millor control de l'entrada de calor i una millor estabilitat de la piscina de soldadura. Aquesta tecnologia és molt eficaç per soldar làmines fines i materials diferents on es requereix una entrada de calor controlada.
3. Soldadura per làser MAG
La tecnologia inclou la soldadura làser i la soldadura de gas actiu metàl·lic (MAG). Igual que la soldadura MIG, utilitza un filferro i una peça per crear un arc. Tanmateix, la soldadura MAG implica un gas de protecció actiu.
Segons TWI, MAG utilitza una barreja de carboni, oxigen i argó. L'ús d'un gas protector actiu ajuda a eliminar els òxids durant el procés de soldadura, evitant així la contaminació. La soldadura làser produeix un raig làser intens per produir una alta energia d'entrada, donant lloc a soldadures profundes. La combinació de làser i MAG permet una soldadura eficient i de penetració profunda amb una entrada de calor mínima.
4. Soldadura TIG làser
Aquesta soldadura híbrida integra la tecnologia de soldadura de gas inert de tungstè (TIG) i mètodes de soldadura làser. Segons la Viquipèdia, la soldadura TIG utilitza elèctrodes de tungstè. El procés de soldadura no consumeix tungstè. En canvi, s'utilitza material de farciment per completar la soldadura.
El gas protector inert protegeix la soldadura de la contaminació i l'oxidació. Generalment, l'heli o l'argó s'utilitzen com a gasos inerts. La combinació de làser i TIG us pot ajudar a augmentar la velocitat de soldadura i augmentar la productivitat. Aquesta soldadura híbrida també millora la qualitat de les unions, la qual cosa la fa apta per a indústries que requereixen soldadures de gamma alta.
Avantatges del procés de la soldadura híbrida làser
La soldadura híbrida és un procés beneficiós que utilitza les característiques de la soldadura per arc i làser. També permet superar les limitacions dels dos tipus de soldadura, ajudant a millorar el producte final. Aquests són alguns dels avantatges de la soldadura híbrida làser:
1. Augmentar la velocitat de soldadura
La soldadura híbrida combina els avantatges de la soldadura làser i els mètodes tradicionals de soldadura i augmenta la velocitat de soldadura. La màquina làser genera un raig làser intens i d'alta energia com a font de calor per vaporitzar el material a l'instant. La soldadura per arc requereix una entrada de calor addicional, que augmenta les taxes de fusió i deposició.
El procés híbrid produeix soldadures més ràpides i resistents. Augmenta la productivitat global del procés de soldadura, convertint-lo en un procés eficient per a la producció de grans volums.
2. Millorar la tolerància
La bretxa de la junta és un aspecte important del procés de soldadura i afecta la qualitat de la junta soldada. Els buits de les unions sovint deterioren les soldadures, donant lloc a defectes i fracàs de les unions.
L'ús de la soldadura híbrida pot millorar les toleràncies de les articulacions. L'entrada de calor del feix làser combinada amb la calor de la soldadura per arc evita desviacions en la configuració de la junta durant el procés de soldadura.
La soldadura híbrida us ofereix una millor soldadura de 2 a 3 vegades més resistent que la soldadura làser. Les toleràncies millorades de la soldadura per arc làser híbrid minimitzen la distorsió posterior a la soldadura, la qual cosa la converteix en una opció versàtil per a les indústries que requereixen una major precisió.
3. Augmentar la profunditat de penetració d'un sol pas
La soldadura per arc làser híbrid també us permet augmentar la penetració per passada. L'energia intensa i focalitzada produïda pel raig làser ajuda a penetrar profundament en el material.
El feix làser, juntament amb la soldadura per arc, permet una penetració més profunda a la junta. L'alta energia de les dues tècniques de soldadura combinades crea una font de calor intensa que augmenta la profunditat de penetració en una sola passada. Aquesta característica és necessària per a les indústries que impliquen la soldadura de materials més gruixuts. També ajuda a enfortir la soldadura, fent-la més duradora i resistent a l'estrès.
4. Millorar la qualitat de la soldadura
La qualitat de la soldadura és fonamental per a cada indústria. També cal fer productes duradors. Tanmateix, crear soldadures d'alta qualitat és una tasca difícil a causa de la complexitat i els possibles defectes del procés de soldadura.
La soldadura làser híbrida ofereix una manera convenient de millorar la qualitat de la soldadura. La soldadura làser us ofereix un control precís sobre el procés de soldadura. Us ofereix un cordó de soldadura estret, que us permet minimitzar la distorsió. L'efecte sinèrgic de les tecnologies de soldadura per làser i arc redueix el risc de porositat i deformació a la costura de soldadura. Li permet aconseguir soldadures d'alta qualitat amb defectes mínims.
