Deposición por lásersoldaduraes un proceso complejo que requiere mucha preparación antes de encender el láser.
A continuación se presentan algunos de los pasos clave del proceso.
Paso 1 Preparación de la superficie
Los lingotes de metal tienen recubrimientos de superficie protectores, que suelen ser aceites utilizados para prevenir el óxido (en el caso del aluminio).
Hay que eliminar los compuestos e impurezas no deseados del metal y hacer más áspera la superficie. Una superficie más áspera resulta en una mejor adhesión del metal durante la soldadura.Las pequeñas protuberancias y cavidades en la superficie proporcionan excelentes puntos de anclaje para que el metal de relleno fundido se adhiera.
Paso 2 Entrega del metal de relleno
El metal de relleno, generalmente un polvo metálico fino, fluye desde una boquilla de aire con un gas inerte (nitrógeno o argón).las soldaduraslimpio y libre de escorias.
La fabricación de polvos metálicos finos y consistentes es un proceso costoso.
Por lo tanto, muchosláserLas máquinas de deposición utilizan cables metálicos delgados en su lugar. El cable puede ser alimentado manualmente o automáticamente a través de un motor y un sistema de rodillos cerca de la cabeza del láser.
Hay que señalar que cuandosoldadura, el metal de relleno puede ser el mismo que la pieza de trabajo, mientras que el recubrimiento de la superficie puede ser diferente.
Paso 3Calentamiento con láser local
Un sistema CNC preciso dirige un haz láser de alta potencia a la ubicación deseada.láserderrite la superficie de la pieza de trabajo y el metal de relleno entrante en menos de un segundo.
Elhaz de láserLa fuente láser de la pieza de trabajo es una fuente de energía que introduce una cantidad fija de energía en la pieza de trabajo, y el área de deposición de energía está controlada por la potencia de la fuente láser y el diámetro del punto.punto láserel diámetro es el tamaño del punto de contacto entre elláser y la pieza de trabajo.
Un tamaño de mancha más grande significa que la energía está más extendida y cuanto más tiempo se tarda en derretir la superficie.energía láserse concentra en un punto pequeño, reduciendo el tiempo de fusión.
Un tamaño de punto más pequeño significa una mayor precisión y velocidadTiempos de soldaduraTambién minimiza la deformación del material porque el calor se concentra en un punto y no se irradia el exceso de calor al entorno circundante.
Paso 4Capacitacióny Pases Múltiples
Lasers de metalla deposición (LMD) no eslimitado a la soldaduraDespués del paso inicial del láser, la cabeza del láser pasa por otra ronda y deposita una nueva capa de material sobre la primera capa.Repita este proceso hasta que alcance la altura deseada.
Para la fabricación aditiva, las capas continúan hasta que se construye la pieza completa.soldaduraSólo requiere una o dos capas.
El espesor de la capa y el número de capas ayudan a controlar la cantidad de metal depositado.
Paso 5 enfriamiento y solidificación
Debido a que el calor se localiza, el área soldada también se enfría relativamente rápidamente, casi inmediatamente después de la soldadura.El láser deja el lugar..
El proceso LMD consiste en depositar energía directamente en un pequeño punto de la pieza de trabajo.láserpuede moverse más rápido.
Un poco más rápido.el láser significaLa reducción de la energía total y el calor depositados en la pieza de trabajo significa un enfriamiento más rápido.
7 Ventajas de la soldadura por deposición láser
Lasers de metalLa tecnología de la fabricación aditiva es la acumulación de muchos años de investigación sobre la tecnología de fabricación aditiva.Cada aspecto de la deposición láser de metales está diseñado con un objetivo en mente: la mejora de los procesos tradicionales.
Aquí están algunos de los mayores beneficios de la deposición con lásersoldaduraEl proceso de fabricación es muy avanzado.
1.Tiempo de soldadura más rápido
El láser de alta potencia derrite la pieza de trabajo rápidamente, y el controlador CNC mueve rápidamente el cabezal láser de un punto a otro, lo que resulta en tiempos de soldadura increíblemente rápidos.
La alimentación automática de la mesa permite la soldadura continua sin interrupciones durante el proceso. La soldadura controlada por ordenador también minimiza los errores, ahorrando más tiempo en el piso de producción.
La gestión y optimización de varios parámetros de deposición de metal por láser en el proceso mejora la eficiencia de la soldadura y reduce el tiempo de producción.
2Mayor precisión y control
Casi todas las máquinas de deposición de metal con láser son automatizadas y controladas por ordenador, excepto algunos modelos portátiles.
Pocos soldadores experimentados pueden igualar la precisión y precisión de las soldadoras automáticas.soldadura por láserlas máquinas.
3Soldaduras de mayor calidad
Las partículas finas de polvo del material de relleno llenan los huecos de manera más eficiente, lo que resulta en una soldadura más fuerte.la cantidad de metal depositado es exactamente lo que se necesita, lo que significa que la piscina fundida se mantiene constante durante todo el proceso.
Además, los chorros internos se utilizan para prevenir la formación de escorias y la oxidación del metal y para soplar pequeños fragmentos de metal vaporizado.
4. Cero distorsión de la fuente de calor
Las tradicionessoldaduralos procesos introducen grandes cantidades de calor no deseado en el material base; una pequeña cantidad de calor se transfiere a la unión de soldadura y el resto se filtra al entorno circundante,que hace que el metal deforme (warp).
El láserLa deposición de metales es un proceso extremadamente preciso en el que elhaz de láserEl proceso es tan eficiente que a menudo se utiliza para soldaduras de superficie completa porque no hay necesidad de preocuparse por la distorsión del material.
Superficiesoldaduraes el proceso de recubrimiento de un material con otro material (o materiales) para mejorar el acabado de la superficie y la resistencia al desgaste.
5Compatibilidad más amplia del material
SaldadoEl proceso tradicional es adecuado para materiales comunes como hierro, cobre, acero inoxidable e incluso aleaciones de aluminio.Pero hay casos especiales para tratar con metales duros como el tungsteno, metales volátiles como el magnesio, y metales blandos como el oro.
Lasers de metalLa deposición soporta una amplia variedad de metales, aleaciones e incluso algunas cerámicas.
De aleación de níquel
Carburo de tungsteno
aleación de magnesio
hierro fundido
De aleación de aluminio
Leguras a base de cobalto
De aleación de titanio
el cobre
Acero
y así sucesivamente
6Reducir el desperdicio de materiales
Soldadura por láserEl polvo metálico se alimenta en la pieza de trabajo a una velocidad de alimentación controlada para evitar la deposición excesiva o insuficiente.soldaduraque utiliza una varilla de relleno, la soldadura por deposición láser utiliza alambre continuo y partículas de polvo.
Utilice sólo la cantidad requerida de relleno y reserve el resto para la siguiente soldadura.
7. Reducir el trabajo de post-procesamiento
Dado que la deposición de metal con láser produce soldaduras más limpias, a menudo, ni siquiera es necesario realizar ningún post-procesamiento.o enderezar las deformaciones durante la soldadura.
La reducción del posprocesamiento puede ahorrar mucho tiempo en la planta de producción y aumentar significativamente la productividad.