La soldadura por láser es una de las primeras aplicaciones en el procesamiento industrial de materiales con láser. En la mayoría de las aplicaciones iniciales, las soldaduras generadas por láser son de mayor calidad, lo que mejora la productividad. Con el desarrollo de los tipos de láser, las fuentes de láser ahora tienen mayor potencia, diferentes longitudes de onda y un rango de capacidad de pulso más amplio. Además, la propagación del haz, el hardware y software de control de la máquina y los sensores de proceso promueven el mejor desarrollo del proceso de soldadura por láser.
La soldadura por láser tiene ventajas únicas, que incluyen un bajo aporte de calor, una zona de fusión estrecha y una zona afectada por el calor, así como excelentes propiedades mecánicas de materiales que anteriormente eran procesos difíciles de usar que producen un gran aporte de calor a las piezas. Estas propiedades hacen que la soldadura formada por soldadura láser sea más fuerte y más atractiva en apariencia. Además, el tiempo de fraguado necesario para la soldadura láser es mucho menor. Junto con el sensor de seguimiento láser, se puede realizar la automatización, reduciendo así el costo del producto. Todas estas nuevas tecnologías han ampliado aún más la gama de aplicaciones de la soldadura por láser. En muchas industrias, la soldadura por láser de fibra utilizando diferentes metales, formas de componentes, tamaños y volúmenes se ha aplicado con éxito.
El uso cada vez mayor de baterías de litio en vehículos eléctricos y muchos dispositivos electrónicos significa que los ingenieros utilizan soldadura por láser de fibra en el diseño de productos. Los componentes portadores de corriente generados por aleación de cobre o aluminio están conectados a una serie de baterías en la batería mediante soldadura por láser de fibra óptica. Soldadura láser de aleación de aluminio (generalmente Serie 3000) y cobre puro para formar un contacto eléctrico con los electrodos positivo y negativo de la batería. Todos los materiales y combinaciones de materiales utilizados en la batería son materiales candidatos para el nuevo proceso de soldadura por láser de fibra. Las uniones superpuestas, a tope y de filete soldadas hacen varias conexiones dentro de la batería. La soldadura con láser del material de la orejeta a los terminales negativo y positivo producirá un contacto eléctrico empaquetado. El ensamblaje final del paquete de baterías y el paso de soldadura, es decir, el sellado de la junta del tanque de aluminio, crea una barrera para el electrolito interno. Dado que se espera que la batería funcione de manera confiable durante 10 años o más, la selección de soldadura láser siempre puede ser de alta calidad. Utilizando el equipo y el proceso correctos de soldadura por láser de fibra óptica, la soldadura por láser puede producir soldaduras de alta calidad de aleación de aluminio de la serie 3000 de manera constante.
2.Soldadura de mecanizado de precisión
Los sellos utilizados en barcos, refinerías químicas y la industria farmacéutica se soldaron inicialmente con TIG. Debido a que se utilizan en entornos sensibles, estos componentes están maquinados con precisión y rectificados con materiales de aleación a base de níquel con resistencia a altas temperaturas y resistencia a la corrosión química. El tamaño del lote suele ser pequeño y el número de configuraciones es grande. Se entiende que en la actualidad, el ensamblaje de estos componentes se ha mejorado mediante soldadura por láser de fibra óptica. Las razones para utilizar la soldadura por láser de fibra para reemplazar el primer proceso de soldadura por arco robótico incluyen: la calidad de la soldadura por láser es constante; Es fácil convertir de una configuración de componente a otra, para reducir el tiempo de fraguado y mejorar la salida; El costo se reduce al ensamblar el sensor de seguimiento láser para automatizar el proceso de soldadura por láser.
Los componentes electrónicos herméticamente sellados en dispositivos médicos como marcapasos y otros componentes electrónicos han hecho de la soldadura por láser de fibra el proceso preferido para aplicaciones que requieren la mayor confiabilidad. El último desarrollo del proceso de soldadura hermética al gas ha resuelto los problemas relacionados con la soldadura láser y el punto final de la soldadura, que es la posición clave para completar el sellado hermético al gas. En la tecnología de soldadura láser anterior, cuando se apaga el rayo láser, incluso cuando se reduce la potencia del láser, se genera depresión en el punto final. El control avanzado del rayo láser elimina las depresiones en soldaduras delgadas y profundas. El resultado es una calidad de soldadura constante, sin porosidad en el punto final, apariencia mejorada y un sellado más confiable.
La soldadura por láser de fibra de aleaciones de aviación a base de níquel y titanio requiere controlar la geometría y la microestructura de la soldadura, incluida la minimización de la porosidad y el control del tamaño de grano. En muchas aplicaciones aeroespaciales, la resistencia a la fatiga de las soldaduras es el criterio de diseño clave. Por lo tanto, el ingeniero de diseño casi siempre especifica que la superficie de soldadura sea convexa o ligeramente convexa para mejorar la resistencia de la soldadura. Para ello, se utiliza una línea de llenado con un diámetro de 1,2 mm para el proceso automatizado. La adición de alambre de relleno a la junta a tope dará como resultado coronas de soldadura consistentes en las pasadas superior e inferior. Al garantizar la buena microestructura de la soldadura, la selección de la aleación del alambre de soldadura también contribuye a las propiedades mecánicas de la soldadura.
5.Soldadura de metales diferentes
La capacidad de fabricar productos utilizando diferentes metales y aleaciones mejora enormemente la flexibilidad del diseño y la producción. Optimizar las propiedades de los productos terminados, como la corrosión, el desgaste y la resistencia al calor, mientras se controlan los costos, es una motivación común para la soldadura de metales diferentes. La conexión de acero inoxidable y acero galvanizado es un ejemplo. Debido a su excelente resistencia a la corrosión, el acero inoxidable 304 y el acero al carbono galvanizado se han utilizado ampliamente en diversas aplicaciones, como electrodomésticos de cocina y componentes de aviación. Este proceso presenta algunos desafíos especiales, especialmente porque el recubrimiento de zinc traerá serios problemas de porosidad de soldadura. Durante la soldadura, la energía para fundir el acero y el acero inoxidable evaporará el zinc a aproximadamente 900 ℃, que es mucho más bajo que el punto de fusión del acero inoxidable. El bajo punto de ebullición del zinc conduce a la formación de vapor durante la soldadura de ojo de cerradura. Al intentar escapar del metal fundido, el vapor de zinc puede permanecer en la soldadura solidificada, lo que resulta en una porosidad excesiva de la soldadura. En algunos casos, el vapor de zinc se escapará con la solidificación del metal, dando como resultado poros o rugosidad en la superficie de soldadura. El acabado y la soldadura mecánica se pueden llevar a cabo fácilmente mediante el diseño de juntas adecuado y la selección de los parámetros del proceso láser. No hay grietas ni poros en las superficies superior e inferior de las soldaduras traslapadas de acero inoxidable 304 con un espesor de 0,6 mm y acero galvanizado con un espesor de 0,5 mm.
