Soldadura híbrida per arc làserg és un mètode de soldadura làser que combina el feix làser i l'arc per a la soldadura. La combinació del feix làser i l'arc demostra plenament la millora significativa en la velocitat de soldadura, la profunditat de penetració i l'estabilitat del procés. Des de finals de la dècada de 1980, el desenvolupament continu de làsers d'alta potència ha promogut el desenvolupament de la tecnologia de soldadura híbrida per arc làser. Problemes com el gruix del material, la reflectivitat del material i la capacitat de pont de buits ja no són obstacles per a la tecnologia de soldadura. S'ha utilitzat amb èxit en la soldadura de peces de material de gruix mitjà.
Tecnologia de soldadura híbrida per arc làser
En el procés de soldadura híbrida per arc làser, el feix làser i l'arc interactuen en un bany fos comú per produir soldadures estretes i profundes, millorant així la productivitat, tal com es mostra a la Figura 1.
Figura 1 Esquema del procés de soldadura híbrida per arc làser
Principis bàsics de la soldadura híbrida per arc làser
La soldadura làser és coneguda per la seva zona afectada per la calor molt estreta, i el seu feix làser es pot enfocar en una àrea petita per produir soldadures estretes i profundes, que poden aconseguir velocitats de soldadura més altes, reduint així l'aportació de calor i la possibilitat de deformació tèrmica de les peces soldades. Tanmateix, la soldadura làser té una capacitat deficient per a la superació de buits, per la qual cosa es requereix una alta precisió en el muntatge de la peça i la preparació de les vores. La soldadura làser és molt difícil per soldar materials d'alta reflectivitat com l'alumini, el coure i l'or. En canvi, el procés de soldadura per arc té una excel·lent capacitat per a la superació de buits, una alta eficiència elèctrica i pot soldar eficaçment materials amb alta reflectivitat. Tanmateix, la baixa densitat d'energia durant la soldadura per arc alenteix el procés de soldadura, cosa que resulta en una gran quantitat d'aportació de calor a la zona de soldadura i provoca la deformació tèrmica de les peces soldades. Per tant, l'ús d'un feix làser d'alta potència per a la soldadura de penetració profunda i la sinergia d'un arc amb alta eficiència energètica, l'efecte híbrid del qual compensa les deficiències del procés i complementa els seus avantatges, com es mostra a la Figura 2.
Els desavantatges de la soldadura làser són la baixa capacitat de pont de buits i els alts requisits per al muntatge de peces; els desavantatges de la soldadura per arc són la baixa densitat d'energia i la poca profunditat de fusió en soldar plaques gruixudes, cosa que genera una gran quantitat d'entrada de calor a la zona de soldadura i provoca deformació tèrmica de les peces soldades. La combinació de les dues pot influir i recolzar-se mútuament i compensar els defectes del procés de soldadura de l'altre, donant ple joc als avantatges de la fusió profunda amb làser i la cobertura de la soldadura per arc, aconseguint els avantatges d'una petita entrada de calor, una petita deformació de la soldadura, una ràpida velocitat de soldadura i una alta resistència de soldadura, com es mostra a la Figura 3. La comparació dels efectes de la soldadura làser, la soldadura per arc i la soldadura híbrida per arc làser en plaques mitjanes i gruixudes es mostra a la Taula 1.
Taula 1 Comparació dels efectes de soldadura de plaques mitjanes i gruixudes
Figura 3 Diagrama del procés de soldadura híbrida per arc làser
Cas de soldadura híbrida per arc làser Maven
L'equip de soldadura híbrida per arc làser Maven està compost principalment per unBraç robòtic, un làser, un refrigerador, uncapçal de soldadura, una font d'alimentació per a soldadura per arc, etc., tal com es mostra a la figura 4.
Camps d'aplicació i tendències de desenvolupament de la soldadura híbrida per arc làser
Camps d'aplicació
A mesura que la tecnologia làser d'alta potència madura, la soldadura híbrida per arc làser s'utilitza àmpliament en diversos camps. Té els avantatges d'una alta eficiència de soldadura, una alta tolerància a la bretxa i una penetració profunda de la soldadura. És el mètode de soldadura preferit per a plaques mitjanes i gruixudes. També és un mètode de soldadura que pot substituir la soldadura tradicional en el camp de la fabricació d'equips a gran escala. S'utilitza àmpliament en camps industrials com ara maquinària d'enginyeria, ponts, contenidors, canonades, vaixells, estructures d'acer i indústria pesada.
Data de publicació: 07 de juny de 2024
