La soldadura es una técnica amplia para unir una variedad de materiales. La tecnología cubre muchos tipos, incluida la soldadura por haz de electrones, láser, arco y gas. Además de estos tipos, se ha desarrollado la soldadura láser híbrida, que combina las ventajas de la soldadura láser y la soldadura por arco.
Esta publicación de blog explorará la soldadura láser híbrida y sus aplicaciones. También aprenderá sobre las diferencias entre la soldadura láser híbrida y las técnicas de soldadura tradicionales. Entonces, comencemos.
¿Qué es la soldadura láser híbrida?
La soldadura láser híbrida es un tipo único de soldadura que utiliza tanto soldadura láser como por arco. Inicialmente, la máquina láser produce un rayo láser enfocado de alta intensidad. Cuando el rayo láser incide en la superficie de la pieza de trabajo, vaporiza el material y crea una cavidad de vapor. La cámara de vapor se llama ojo de cerradura. Facilita la penetración profunda de la soldadura.
La densidad del flujo de energía de la soldadura por arco crea un enfoque amplio. La soldadura por arco proporciona calor adicional y material de relleno para mejorar la calidad de la soldadura. Según ResearchGate, la soldadura por arco actúa como fuente de calor auxiliar en la soldadura láser híbrida.
La soldadura por láser y por arco fortalece el área de soldadura y facilita el proceso de soldadura. La combinación de la soldadura láser con los métodos tradicionales de soldadura por arco ayuda a los soldadores a superar las limitaciones de cada tecnología. Además, proporciona una mejor velocidad de soldadura que otras tecnologías de soldadura.
Tipos de soldadura láser híbrida
Existen varios tipos de soldadura láser híbrida, dependiendo de la soldadura por arco que esté utilizando. Los siguientes son tipos comunes de soldadura láser híbrida:
1. Soldadura láser-MIG
Según ScienceDirect, la soldadura láser híbrida combina la soldadura láser con la tecnología de soldadura de gas inerte de metal (MIG). Un rayo láser de alta energía crea una fuente de calor que ayuda a crear soldaduras profundas.
La soldadura MIG es un tipo de soldadura por arco metálico con gas (GMAW) que produce simultáneamente un arco entre la pieza de trabajo y un electrodo de alambre. Proporciona material de relleno para el proceso de soldadura y mejora la soldadura al reducir la posibilidad de porosidad. La liberación de gas protector también ayuda a proteger la soldadura de posibles contaminantes.
2. Soldadura por arco de plasma láser
Esta soldadura láser híbrida implica la integración de soldadura por arco de plasma y láser. Los arcos de plasma utilizan gas ionizado para crear un arco de soldadura de alta energía. El plasma de alta energía calienta la pieza de trabajo, permitiendo que el rayo láser penetre en el material.
El arco de plasma en esta soldadura híbrida permite un mejor control de la entrada de calor y una mayor estabilidad del baño de soldadura. Esta tecnología es muy eficaz para soldar láminas delgadas y materiales diferentes donde se requiere un aporte de calor controlado.
3. Soldadura láser MAG
La tecnología implica soldadura láser y soldadura de gas activo metálico (MAG). Al igual que la soldadura MIG, utiliza un alambre y una pieza de trabajo para crear un arco. Sin embargo, la soldadura MAG implica gas protector activo.
Según TWI, MAG utiliza una mezcla de carbono, oxígeno y argón. El uso de un gas protector activo ayuda a eliminar los óxidos durante el proceso de soldadura, evitando así la contaminación. La soldadura láser produce un intenso rayo láser para producir una alta energía de entrada, lo que da como resultado soldaduras profundas. La combinación de láser y MAG permite una soldadura eficiente y de penetración profunda con un aporte de calor mínimo.
4. Soldadura láser TIG
Esta soldadura híbrida integra tecnología de soldadura con gas inerte de tungsteno (TIG) y métodos de soldadura láser. Según Wikipedia, la soldadura TIG utiliza electrodos de tungsteno. El proceso de soldadura no consume tungsteno. En su lugar, se utiliza material de relleno para completar la soldadura.
El gas protector inerte protege el cordón de soldadura de la contaminación y la oxidación. Generalmente se utilizan helio o argón como gases inertes. La combinación de láser y TIG puede ayudarle a aumentar la velocidad de soldadura y aumentar la productividad. Esta soldadura híbrida también mejora la calidad de las juntas, lo que la hace adecuada para industrias que requieren soldaduras de alta gama.
Ventajas del proceso de soldadura híbrida láser
La soldadura híbrida es un proceso beneficioso que utiliza las características de la soldadura por arco y láser. También le permite superar las limitaciones de ambos tipos de soldadura, ayudando a mejorar el producto final. Estas son algunas de las ventajas de la soldadura híbrida láser:
1. Aumentar la velocidad de soldadura
La soldadura híbrida combina las ventajas de la soldadura láser y los métodos de soldadura tradicionales y aumenta la velocidad de soldadura. La máquina láser genera un intenso rayo láser de alta energía como fuente de calor para vaporizar el material instantáneamente. La soldadura por arco requiere un aporte de calor adicional, lo que aumenta las tasas de fusión y deposición.
El proceso híbrido produce soldaduras más rápidas y más fuertes. Aumenta la productividad general del proceso de soldadura, convirtiéndolo en un proceso eficiente para producción de gran volumen.
2. Mejorar la tolerancia
La separación de la junta es un aspecto importante del proceso de soldadura y afecta la calidad de la junta soldada. Los espacios en las juntas a menudo deterioran las soldaduras, provocando defectos y fallas en las juntas.
El uso de soldadura híbrida puede mejorar las tolerancias de separación de las juntas. La aportación de calor del rayo láser combinada con el calor de la soldadura por arco evita desviaciones en la configuración de la unión durante el proceso de soldadura.
La soldadura híbrida le brinda una mejor soldadura 2 a 3 veces más resistente que la soldadura láser. Las tolerancias mejoradas de la soldadura por arco láser híbrida minimizan la distorsión posterior a la soldadura, lo que la convierte en una opción versátil para industrias que requieren mayor precisión.
3. Aumentar la profundidad de penetración en una sola pasada
La soldadura por arco láser híbrida también le permite aumentar la penetración por pasada. La energía intensa y enfocada producida por el rayo láser ayuda a penetrar profundamente en el material.
El rayo láser, junto con la soldadura por arco, permite una penetración más profunda en la junta. La alta energía de ambas técnicas de soldadura combinadas crea una intensa fuente de calor que aumenta la profundidad de penetración en una sola pasada. Esta característica es necesaria para industrias que implican soldar materiales más gruesos. También ayuda a fortalecer la soldadura, haciéndola más duradera y resistente al estrés.
4. Mejorar la calidad de la soldadura
La calidad de la soldadura es fundamental para todas las industrias. También existe la necesidad de fabricar productos duraderos. Sin embargo, crear soldaduras de alta calidad es una tarea difícil debido a la complejidad y los posibles defectos del proceso de soldadura.
La soldadura láser híbrida ofrece una manera conveniente de mejorar la calidad de la soldadura. La soldadura láser le brinda un control preciso sobre el proceso de soldadura. Le proporciona un cordón de soldadura estrecho, lo que le permite minimizar la distorsión. El efecto sinérgico de las tecnologías de soldadura por láser y por arco reduce el riesgo de porosidad y deformación en la costura de soldadura. Le permite lograr soldaduras de alta calidad con defectos mínimos.
