En comparación con otras tecnologías, la soldadura láser es un proceso relativamente nuevo que utiliza un láser como fuente de calor para realizar tareas de unión y corte láser para su desmontaje. Esta tecnología ha ganado una rápida aceptación en el sector láser debido al aumento de los requisitos de precisión en el corte láser en las industrias electrónica y automotriz. En medicina, la soldadura láser se utiliza para tratar enfermedades cardíacas y vasculares. Revisaremos los principios básicos de la soldadura láser; analizaremos sus características distintivas, ventajas y relevancia económica para el sector manufacturero; y analizaremos algunos posibles avances, limitaciones y problemas futuros. Esta obra está dirigida a gerentes e inversores que desean expandir sus negocios a nuevas áreas y a lectores que no estén familiarizados con las tecnologías utilizadas en los sistemas de producción modernos.
Cómo funciona la soldadura láser
Soldadura láser: principios fundamentales
La soldadura láser utiliza láseres de alta potencia para fundir y unir los materiales que se van a soldar. Permite lograr soldaduras muy finas y precisas con gran resistencia y mínima distorsión, daño o alteración de los materiales circundantes. El láser se enfoca en una pieza específica del material hasta tal punto que la energía sobrecalentada crea un baño de fusión que, al enfriarse, se transforma en una soldadura. Esta técnica se puede emplear en diversos metales y aleaciones, lo que resulta útil para las industrias automotriz, aeroespacial y electrónica.
La importancia del rayo láser en el procedimiento de soldadura
El haz láser es crucial para la eficacia y precisión del proceso de soldadura láser. En general, el láser puede operar entre 1 y 10 micrómetros, generando altos niveles de energía focalizada con asombrosas profundidades de penetración. Gracias a esta especificidad del haz, la zona de calentamiento puede ser muy pequeña, lo que permite reducir drásticamente la deformación y la tensión residual del material soldado.
La invención de los láseres de fibra de alta potencia, capaces de alcanzar potencias de salida superiores a 10 kW, permite soldar materiales más gruesos con mayor rapidez y precisión que nunca. En comparación con métodos tradicionales como la soldadura TIG o MIG, los estudios demuestran que la soldadura láser puede alcanzar velocidades de soldadura de entre 50 y 100 pulgadas por minuto. Esta mayor velocidad, combinada con la precisión que ofrece la automatización, hace que la soldadura láser sea ideal para entornos de fabricación de gran volumen.
La calidad de una soldadura se ve afectada por parámetros del rayo láser, como la densidad de potencia, el enfoque del haz y la velocidad de desplazamiento. El ajuste de estos parámetros puede adaptarse a combinaciones específicas de espesores, tipos de materiales, configuraciones de juntas e incluso variaciones inter e intra de una misma pieza. En condiciones adecuadas, el acero inoxidable y las aleaciones de aluminio de grado mecanizado, utilizados en aplicaciones aeroespaciales y automotrices, permiten lograr soldaduras casi perfectas con gran resistencia y durabilidad. La versatilidad y precisión del rayo láser lo hacen esencial en la industria moderna.
Comparación de la soldadura láser con otros métodos de soldadura
A diferencia de otros métodos de soldadura, la soldadura láser presenta varias características únicas que la diferencian. Una de ellas es que la soldadura láser es más precisa que otras técnicas, ya que crea cortes finos y soldaduras limpias, casi perfectas, con poca distorsión; la eliminación de superficies elevadas y otras marcas sería mucho mayor con otros métodos. Otra diferencia es que la soldadura láser procesa las piezas a alta velocidad, lo que beneficia la producción en masa en comparación con la soldadura por arco o TIG, que son relativamente lentas. Además, la soldadura láser no requiere mucho trabajo de acabado debido a su alta precisión, mientras que otros métodos sí requieren un gran trabajo de posprocesamiento. Por estos factores, la soldadura láser es ideal para áreas con diseños complejos, como la industria aeroespacial o la electrónica, así como para la fabricación de alta calidad, como la de dispositivos médicos.
Ventajas de la soldadura por láser
Beneficios de utilizar un soldador láser de grado experto
- Mucho cuidado al marcar:Debido a la tecnología láser avanzada, es menos probable que se produzcan distorsiones e imprecisiones en la soldadura que con cualquier otro dispositivo.
- Velocidad: En comparación con los métodos tradicionales, muchos otros procesos son más lentos, lo que conlleva tiempos de producción más largos.
- Versatilidad: La soldadura láser tiene una amplia gama de aplicaciones porque funciona con muchos tipos y espesores de materiales diferentes.
- Entrada de calor mínima: El calor concentrado minimiza la influencia térmica en las piezas circundantes, preservando eficazmente los componentes frágiles.
- Trabajo de posprocesamiento reducido: Gracias a la precisión de la soldadura láser, rara vez se requieren trabajos de acabado, ya que los flujos de trabajo se agilizan con procesos de producción optimizados.
Los beneficios de la soldadura láser de calidad
Gracias a su extrema precisión, la soldadura láser ha ganado popularidad gracias a su mejorada calidad. La mayor resistencia y consistencia de las costuras se atribuye al meticuloso control que proporciona el rayo láser gracias a su fiable suministro de energía. Además, se minimizan sustancialmente las características críticas de construcción, como la porosidad o el agrietamiento, que pueden dañar la integridad de una soldadura y reducir su precisión. Además, en comparación con otros métodos de soldadura, la soldadura láser produce costuras lisas y bien definidas, sin exceso de salpicaduras, lo que elimina la necesidad de un acabado posterior. La suavidad y la limpieza convierten la soldadura láser en un método fiable y eficaz para lograr soldaduras de alta calidad en diversas y delicadas tareas de ingeniería.
Eficiencia del láser de alta potencia con respecto a la soldadura
Los sistemas láser de alta potencia están diseñados para optimizar la velocidad y la eficacia del método de soldadura gracias a su alta eficiencia, esencial para las tareas industriales. Dependiendo del espesor y el material de la soldadura, los sistemas avanzados pueden soldar a velocidades de hasta 10 metros por minuto. Con esta capacidad, se reduce drásticamente la duración del ciclo de producción y se aumenta la producción total, lo que se traduce en menores costos operativos.
La mayor densidad energética de los láseres de alta potencia garantiza que incluso materiales gruesos como el acero y las aleaciones de aluminio se puedan soldar en una sola pasada sin precalentamiento excesivo ni múltiples iteraciones. Por ejemplo, la mayoría de los sistemas de soldadura láser con potencias superiores a 4 kW pueden soldar eficazmente placas de 10 mm de espesor con alta precisión y baja distorsión.
Las tecnologías de vanguardia centradas en el control láser permiten ajustar ciertos parámetros en tiempo real, incluso a altas velocidades. En el sector industrial, se estima que la eficiencia supera el 90 %, lo que implica una pérdida de energía relativamente baja. Este cambio mejora el aprovechamiento energético y reduce los gastos operativos, impulsando la transición hacia una fabricación sostenible mediante la integración de recursos más ecológicos.
¿Qué tipos de láseres se utilizan en los sistemas de soldadura láser?
Descripción general de las tecnologías de láser de fibra y láser de CO2
Los sistemas de soldadura láser dependen en gran medida de las tecnologías de láser de fibra y láser de CO2 por su versatilidad y eficiencia, indispensables en aplicaciones industriales con altas exigencias de trabajo. Por ejemplo, los láseres de fibra utilizan fibras ópticas como medio de ganancia y son adecuados para tareas de soldadura de precisión, materiales reflectantes soldables y láseres de alta potencia gracias a su alta precisión de densidad de potencia. Los láseres de CO2 utilizan una mezcla de gases y son más adecuados para cortar y soldar materiales más gruesos gracias a su mayor longitud de onda. Cada tipo presenta ventajas según la aplicación; sin embargo, los láseres de fibra son superiores en velocidad y eficiencia de mantenimiento, mientras que los láseres de CO2 son más útiles con metales y no metales robustos.
Selección de las máquinas de soldadura láser adecuadas para la tarea
Al seleccionar máquinas de soldadura láser, los tres factores más importantes son el tipo, el grosor y la escala de producción del material. Los láseres de fibra son ideales para materiales delgados y altamente reflectantes gracias a su precisión y rápida capacidad de procesamiento. Por otro lado, los láseres de CO2 son más eficaces para materiales más gruesos o no metálicos, ya que ofrecen un rendimiento más fiable con longitudes de onda más largas. Además, es importante considerar el mantenimiento y el consumo energético, ya que los láseres de fibra, en general, reducen los costes con el tiempo en mayor medida que los modelos de CO2. Se obtienen resultados y eficiencia óptimos al seleccionar el tipo de láser adecuado para la aplicación específica.
¿Cuáles son los elementos cruciales de un sistema de soldadura láser?
Sobre la importancia de la calidad del haz
La calidad del haz es un factor clave para la eficacia y la precisión en diversas operaciones. La calidad del haz y el BPP (Producto de Parámetros del Haz) definen la relación asignable de la división láser y su enfoque. Por lo tanto, un mejor BPP implica haces de mejor calidad y un mayor procesamiento del material, mientras que un BPP bajo implica la pérdida de todo aquello que no garantiza un control más preciso y un procesamiento del material más preciso.
7B, la clase me reforzó durante el primer grado: una baja calidad del haz implica condiciones de alta pérdida de energía en corte, microsoldadura y grabado láser para funciones de precisión. En la soldadura láser, una alta calidad del haz ayuda a lograr una penetración más profunda con menor distorsión térmica, mejorando así la resistencia y el acabado de la soldadura. Hoy en día, los avances en los sistemas láser han llevado a un aumento notable en los factores M² del haz (medida de la calidad del haz). No es sorprendente que muchas industrias que se centran en cortes ultraprecisos, por ejemplo, la electrónica, se enfrenten a demandas cada vez mayores.
Además, una mejor calidad del haz suele implicar una mayor eficiencia de absorción de energía del material objetivo, lo que resulta en una menor demanda de energía. Esto, a su vez, reduce los costos operativos y facilita el procesamiento de materiales con alta reflectividad, como el cobre y el aluminio. Por ejemplo, los datos indican que los láseres de fibra de alta potencia con excelente calidad de haz presentan eficiencias de proceso de aproximadamente el 40 %, muy superiores a las de los láseres de CO2 tradicionales.
Al optimizar un láser, la calidad del haz amplía las capacidades de procesamiento de materiales, lo que aumenta la flexibilidad del sistema. Estos resultados demuestran que invertir en precisión se traduce en una mayor fiabilidad de las mediciones y los resultados.
Con aplicaciones industriales avanzadas, como se señaló de manera óptima los láseres de CO2 pioneros, de gran alcance pre-perfumados multirreflectivos permitieron un procesamiento preciso de volúmenes complejos y eficientes mediante láseres multihaz de reflectores de volumen de CO2.
Todo esto justifica la necesidad de una calidad de haz de precisión que permita métodos complejos de fabricación láser de precisión.
La integración de máquinas de soldar y tecnología de soldadura láser
La combinación de máquinas de soldadura con tecnología de soldadura láser ofrece ventajas notables, especialmente en precisión y eficiencia. Los sistemas modernos de soldadura láser se integran fácilmente con las líneas de fabricación preexistentes, lo que aumenta la velocidad de procesamiento y minimiza la deformación del material. La alta calidad de la soldadura láser garantiza una consistencia excepcional en la resistencia de la soldadura, crucial para numerosas industrias como la automotriz, la aeroespacial y la electrónica. Es necesario evaluar la compatibilidad del láser y las máquinas de soldadura para una integración exitosa, considerando factores como la potencia de salida, el enfoque del haz del material y la composición del metal. Minimizar el tiempo de inactividad operativa requiere una calibración y capacitación adecuadas para maximizar la efectividad.
¿Cuáles son las distintas técnicas de soldadura en la soldadura por rayo láser?
Soldadura por conducción y por ojo de cerradura
Las técnicas de soldadura por rayo láser comprenden dos métodos de transferencia de calor distintos, conocidos como soldadura por conducción y soldadura por ojo de cerradura.
Soldadura por conducción: En este tipo, la soldadura se realiza mediante láser sobre la superficie de la pieza. La energía láser se enfoca en la superficie de la pieza y el calor se conduce a un mayor volumen de material. Esta técnica crea soldaduras anchas y poco profundas, por lo que es ideal para casos donde no se desea una penetración excesiva y se requiere una soldadura uniforme.
Soldadura de ojo de cerradura: Mediante la aplicación de energía láser intensa, se vaporiza parte del material para crear una pequeña cavidad o "ojo de cerradura". Esta técnica permite que las soldaduras producidas sean estrechas y profundas, pero con una unión firme y un alto grado de penetración. Es ideal para aplicaciones que requieren resistencia y alta distorsión, como en la industria aeroespacial o la ingeniería de alto rendimiento.
Comprensión de la soldadura por penetración profunda y sus usos
La soldadura por penetración profunda es un proceso de fabricación útil para crear uniones resistentes entre dos uniones en estructuras como puentes, barcos y vehículos de alta gama, donde es necesario minimizar la distorsión térmica. Este método de soldadura utiliza láseres o haces de electrones de alta potencia que permiten relaciones de profundidad a anchura de aproximadamente 10:1, una potencia excepcional para las técnicas de soldadura láser. Esta capacidad de penetración es necesaria en industrias como la construcción pesada.
La potencia máxima de 10 kilovatios de los láseres de fibra y otras mejoras recientes contribuyen a aumentar la eficiencia y la velocidad de la soldadura láser. Investigaciones han demostrado que la soldadura láser avanzada es capaz de lograr una penetración superior a los 20 milímetros en acero a altas velocidades y sin degradar la calidad de la soldadura. El estrecho flujo de luz láser genera un calor muy denso, lo que minimiza la zona afectada por el calor (ZAT), reduciendo así la distorsión del material y los requisitos de posprocesamiento.
Con mínima intervención humana, los sistemas modernos están equipados con controles y sensores automatizados que garantizan una calidad constante en cada soldadura. Estas características han incrementado su uso en la construcción de reactores nucleares y la fabricación de dispositivos médicos, donde la fiabilidad es crucial. La soldadura de penetración profunda mediante haces de electrones ofrece una precisión inigualable, manteniendo al mismo tiempo la resistencia de los materiales. Esta característica los convierte en un producto imprescindible en la industria aeroespacial, razón por la cual tienen una gran demanda.
En particular, el desarrollo de las tecnologías láser y de haz continúa perfeccionando la soldadura de penetración profunda. A modo de ejemplo, este proceso ilustra los requisitos de eficiencia, resistencia y precisión que las técnicas de soldadura de precisión deben cumplir en los sistemas de fabricación modernos.
Avances en la soldadura láser remota e híbrida
La soldadura híbrida logra los mejores resultados al integrar diversas técnicas, como la soldadura láser y la soldadura por arco. Supera desafíos como la superación de juntas y la ineficiencia en el tiempo, lo que la hace ideal para las industrias automotriz y aeroespacial.
La soldadura láser remota utiliza sistemas láser que pueden operarse a distancia. Esto permite procesos rápidos y sin contacto. Esta técnica es útil para soldaduras complejas en espacios reducidos, ya que proporciona un mayor acceso y reduce el tiempo de inactividad. Juntas, estas tecnologías son la piedra angular del futuro de los sistemas de soldadura automatizados de alto rendimiento.
Preguntas Frecuentes (FAQ)
P: ¿Cuáles son los principales tipos de servicios de soldadura láser disponibles en la actualidad?
R: En el mercado, existe una amplia gama de servicios de soldadura láser. Los más populares son la soldadura por conducción, donde las soldaduras se crean mediante rayos láser sin penetración total; la soldadura de ojo de cerradura, que permite una mayor penetración en materiales más gruesos; y la soldadura por conducción de calor, adecuada para trabajos más delicados en materiales delgados. También existen servicios de soldadura láser que utilizan sistemas de escaneo para mover el rayo sobre áreas más extensas, lo que permite velocidades de soldadura más rápidas. Asimismo, la soldadura por pulsos permite ráfagas de energía de precisión controladas durante la aplicación, y la soldadura por onda continua se utiliza para tareas repetitivas de baja demanda que requieren un suministro de energía constante. Cada tipo de soldadura ofrece ventajas específicas adaptadas a los materiales, espesores y estándares de calidad del proyecto en cuestión.
P: Comparación entre la soldadura láser y la soldadura tradicional
R: En comparación con otras técnicas de soldadura, la soldadura láser ofrece numerosas ventajas. Consigue una precisión significativamente mayor en las soldaduras, permite visualizar incluso menos zonas de material afectadas por el calor y minimiza la distorsión. La soldadura láser se realiza a velocidades mucho mayores; puede ser de 5 a 10 veces más rápida que otras técnicas. A diferencia de la soldadura tradicional, basada en el calor, la soldadura láser no requiere la adición de rellenos, lo que permite unas uniones más limpias. El acceso a zonas de difícil acceso es posible gracias al uso de rayos láser, lo que permite crear soldaduras de tan solo 0.2 mm, algo imposible con la soldadura convencional. Además, la soldadura láser ofrece uniones más resistentes que requieren un acabado mínimo, y estos acabados suelen ser menos abrasivos y mejoran la apariencia de la pieza. A pesar de estas ventajas, el coste de adquisición de equipos es mucho mayor que el de las herramientas de soldadura convencionales. Sin embargo, gracias a su mayor eficiencia y calidad, la inversión suele estar justificada.
P: ¿Qué materiales se pueden soldar mediante servicios de soldadura láser?
R: La soldadura láser tiene una amplia gama de aplicaciones para la unión de materiales. Se utiliza ampliamente para soldar metales como acero al carbono, acero inoxidable, aluminio, titanio y aleaciones de níquel. Una de sus características más destacadas es la unión de materiales heterogéneos, que serían muy difíciles o incluso imposibles con la soldadura convencional, como cobre con aluminio y acero con titanio. Además, algunos termoplásticos y cerámicas avanzadas pueden soldarse mediante láser. Esta tecnología es especialmente beneficiosa para materiales delgados, de hasta 0.01 mm, pero también se pueden tratar otras secciones gruesas si se utiliza la fuente láser y la técnica adecuadas. Lo más importante es la capacidad del material de la pieza de trabajo para absorber suficiente energía del haz láser para que la soldadura sea exitosa.
P: ¿Qué industrias utilizan habitualmente los servicios de soldadura láser?
R: La precisión y adaptabilidad inigualables de la soldadura láser permiten su uso en numerosas industrias. Se emplea ampliamente en la industria automotriz para soldar piezas de carrocería, transmisiones e incluso conexiones dentro de las baterías. En el campo médico, la soldadura láser es perfecta para sellar herméticamente marcapasos y dispositivos quirúrgicos. El sector aeroespacial emplea ampliamente la soldadura láser para componentes estructurales y de motores de alta resistencia y bajo peso, así como otros elementos críticos para la industria. La industria electrónica utiliza la soldadura láser para la microsoldadura de piezas frágiles de los dispositivos, así como para las conexiones a las baterías. Otros usuarios destacados incluyen la industria joyera, que se centra en la soldadura láser debido al atractivo estético del producto final; la industria energética, que la utiliza para componentes de tuberías; y la industria de bienes de consumo, que produce desde aparatos de cocina hasta teléfonos móviles. Con tantos sectores diferentes que requieren soldaduras precisas, resistentes y de aspecto elegante, se puede afirmar que la soldadura láser tiene numerosas aplicaciones.
P: ¿Por qué debería considerar utilizar servicios de soldadura láser?
R: Los servicios de soldadura láser ofrecen amplias ventajas en comparación con otros procesos de soldadura. El uso de la soldadura láser reduce drásticamente la distorsión de la soldadura y preserva las propiedades físicas de los materiales base gracias a la alta concentración de potencia del haz láser, lo que resulta en zonas estrechas afectadas por el calor. En comparación con las técnicas de soldadura tradicionales, la productividad con la soldadura láser es significativamente mayor gracias a la rapidez del proceso y a su fácil automatización. Esto garantiza una alta repetibilidad y uniformidad de calidad en grandes volúmenes de producción. Otras ventajas incluyen un acabado superficial liso y una mejor calidad de la soldadura, ya que se requiere un menor tratamiento posterior en serie. Además, se pueden soldar fácilmente materiales diferentes mediante soldadura láser, incluso si son extremadamente delgados (menos de 0.01 mm) sin riesgo de dañar los materiales base. El impacto ambiental de operar una soldadora láser también supera al de la mayoría de las máquinas de soldadura tradicionales debido a la generación relativamente baja de humos y residuos, así como al consumo de energía durante su funcionamiento.
P: ¿Qué consideraciones de seguridad son importantes al implementar servicios de soldadura láser?
R: El uso de láseres en operaciones, tanto de corte como de soldadura, presenta graves consecuencias para la salud del usuario. Se debe tener especial cuidado al proteger a los trabajadores que realizan soldadura láser. La exposición a los rayos láser puede causar quemaduras graves y lesiones cutáneas, por lo que los trabajadores deben estar protegidos con EPI completo, que incluye gafas protectoras y trajes de protección corporal. Otros requisitos incluyen la máxima protección del rayo láser, barreras claramente definidas que aíslen a los soldadores y protección para la piel. También es necesario proporcionar protección ocular adecuada, con la longitud de onda adecuada, lo que refuerza el principio de "Seguridad ante todo". La maquinaria periférica debe contar con controles de apagado, que se aplican mediante protocolos de seguridad que incorporan medidas de precaución junto con avisos de advertencia ubicuos. Durante el proceso de soldadura láser, existe el riesgo de que se formulen humos extremadamente peligrosos como resultado de la soldadura y vapores elementales disociados tras la demolición, lo que puede provocar daños al inhalarlos y, por lo tanto, requerir sistemas de extracción. Sin materiales complementarios, la seguridad contra incendios es esencial, dado el riesgo de que se quemen materiales combustibles por los rayos láser de energía concentrada. La verificación rutinaria, la emisión y la capacitación de estos controles junto con la gobernanza certificable garantizan una confiabilidad óptima del sistema para las personas a cargo a través de la relevancia de las normas voluntarias ANSI Z136.1, lo que permite que estas se vuelvan inclusivas para los estadounidenses.
P: ¿Cómo puedo saber si la soldadura láser se adapta a mis necesidades de fabricación?
R: Para evaluar si la soldadura láser se adapta a sus necesidades, considere primero algunos factores críticos. El tipo de material y su espesor son importantes; la soldadura láser es óptima para materiales delgados y ciertas combinaciones de metales. Determine sus requisitos de precisión; para soldaduras estrechas, de baja distorsión y alta precisión, la soldadura láser es la mejor opción. Verifique el tamaño de los volúmenes de producción; en la mayoría de los casos, el costo de la inversión en equipos láser se justifica más fácilmente con una producción de gran volumen. Evalúe la complejidad de las uniones; si hay soldaduras intrincadas o de difícil acceso, un rayo láser de enfoque es beneficioso. También debe considerar los requisitos de acabado superficial, ya que el tiempo de procesamiento después de la soldadura láser es mínimo. Evalúe su presupuesto considerando el costo del equipo y la productividad a largo plazo. Finalmente, hable con los proveedores de servicios. Los proveedores de servicios de soldadura láser pueden realizar soldaduras de muestra en sus materiales específicos y mostrarle los resultados antes de comprometerse con el proceso.
R: Las capacidades de la tecnología de soldadura láser se han ampliado recientemente con la introducción de láseres de fibra y de disco de alta potencia, gracias al aumento relativo de la velocidad y la profundidad de la soldadura. Los sistemas láser multihaz permiten soldar uniones complejas desde múltiples perspectivas y simultáneamente. Los sistemas avanzados de escáner, que garantizan un posicionamiento extremadamente rápido del haz sin mover la pieza de trabajo, han transformado la soldadura remota. Las cámaras y los sensores garantizan el control de calidad del proceso, lo que reduce la tasa de defectos, mientras que los sistemas de monitorización avanzados proporcionan garantía de calidad. El uso de la soldadura híbrida láser-arco y de los láseres de disco mejora la eficiencia en materiales más gruesos. Estas tareas se simplifican gracias a la aplicación de IA y aprendizaje automático, que configuran automáticamente los parámetros de soldadura, mientras que la tecnología de gemelo digital simula las soldaduras antes de la implementación real. Todas estas mejoras amplían el alcance de las aplicaciones de soldadura con láser.
Fuentes de referencia
- Una revisión de la soldadura láser para metales diferentes: aluminio y cobre
- Autores: B. Ma, Xiangdong Gao, Yijie Huang, Perry P. Gao, Yanxi Zhang
- Fecha de publicación: 2023
- Diario: Tecnología óptica y láser
- Conclusiones principales:
- Esta revisión examina las estrategias y usos de la soldadura láser con respecto a la unión de diferentes tipos de metales, a saber, cobre y aluminio.
- El documento también identifica preocupaciones relacionadas con la creación de compuestos intermetálicos y las condiciones de soldadura específicas que requieren más atención.
- Se destacan las ventajas de la soldadura láser, incluida la precisión, el bajo aporte de calor y la capacidad de unir materiales con diferentes propiedades térmicas.
- Metodología:
- Los autores utilizaron técnicas de soldadura láser para realizar soldaduras en diferentes aleaciones de metales y realizaron una revisión bibliográfica integrando los hallazgos de varios estudios para formar una impresión unificada de la técnica de soldadura láser junto con sus prácticas para unir diferentes metales.(Ma et al., 2023).
- Soldadura láser de picosegundos multiescaneo de vidrio sódico-cálcico sin contacto óptico
- Autores: Xianshi Jia, Kai-Yue Li, Zhou Li, Cong Wang, Jiong Chen, Suochao Cui
- Fecha de publicación: 2023
- Diario: Tecnología óptica y láser
- Conclusiones principales:
- Este estudio analiza la aplicación de la soldadura láser de picosegundos de múltiples escaneos para el vidrio sódico-cálcico, centrándose en el logro de soldaduras de alta precisión dentro de la estructura del vidrio sódico-cálcico, algo que ha demostrado ser un desafío en trabajos anteriores.
- Los resultados de esta investigación indican claramente que la aplicación de técnicas de soldadura láser de picosegundos puede unir materiales de manera suficiente con una influencia destructiva muy baja sobre el material adyacente.
- Metodología:
- Los autores realizaron estudios experimentales con varios parámetros láser y evaluaron la calidad de la soldadura resultante mediante pruebas mecánicas y microscopía.(Jia et al., 2023).
- Monitoreo de la penetración de la soldadura láser basado en la caracterización tiempo-frecuencia de la emisión acústica y la red híbrida CNN-LSTM
- Autores: Zhongyi Luo, Di Wu, Pei-Zhang Lei, Xin Ye, Haichuan Shi, X. Cai, Yingtao Tian
- Fecha de publicación: 2023
- Diario: Materiales
- Conclusiones principales:
- En esta investigación se utilizaron señales de emisión acústica y un modelo de aprendizaje profundo híbrido para desarrollar un nuevo método para el seguimiento de la penetración en la soldadura láser.
- El estudio confirma que el enfoque desarrollado puede evaluar con precisión la profundidad de penetración, lo cual es importante para mantener los estándares de calidad en la soldadura.
- Metodología:
- Utilizando una combinación de CNN-LSTM, los autores analizaron los datos de emisión acústica de los experimentos de soldadura láser después de realizar los experimentos de soldadura láser y recopilar los datos relevantes.(Luo et al., 2023).
- Estudio numérico de la oscilación del haz y su efecto sobre los parámetros de solidificación y la morfología del grano en la soldadura láser remota de aleaciones de aluminio de alta resistencia
- Autores: A. Mohan, D. Ceglarek, P. Franciosa, M. Auinger
- Fecha de publicación: 2023
- Diario: Ciencia y tecnología de la soldadura y unión
- Conclusiones principales:
- Este examen analiza el impacto de la oscilación del haz en el comportamiento de solidificación y los cambios de microestructura asociados con la soldadura láser de aleaciones de aluminio de alta resistencia.
- Los hallazgos sugieren que la oscilación es útil ya que tiene efectos positivos en la resistencia a la tracción y el cambio de forma del grano, mejorando así las propiedades mecánicas.
- Metodología:
- Se creó un modelo avanzado para el elemento finito que permite la evaluación del dominio de los parámetros de solidificación mediante la simulación de campos de flujo de termofluido y temperatura durante la operación de soldadura, así como el enfriamiento posterior a la soldadura.(Mohan et al., 2023, págs. 362-371).
- Soldadura
- Soldadura por rayo láser
