Tabla de espesores de soldadura láser y ajustes de potencia

Parametrización del proceso de soldadura láser

La clave de los equipos de soldadura láser es la configuración y el ajuste de los parámetros del proceso. Se seleccionan diferentes velocidades de barrido, anchuras, potencias, etc., en función del grosor y el tipo de material (normalmente no es necesario ajustar el ciclo de trabajo ni la frecuencia de impulsos). En la tabla siguiente se muestran los parámetros de proceso más comunes.

Parámetros del proceso lineal de soldadura láser

① Optimice la amplitud de oscilación del galvanómetro para que coincida exactamente con la anchura de la pieza que se está soldando. Esto garantiza una distribución uniforme de la energía en todo el cordón de soldadura.

② Los requisitos de potencia del láser están directamente relacionados con el grosor del material. Las planchas más gruesas requieren una mayor potencia láser para lograr una penetración completa, mientras que los materiales más finos requieren menos potencia para evitar quemaduras y distorsiones.

③ Para chapas finas de menos de 1,0 mm, el ajuste fino de los parámetros del láser es crucial. Ajuste el ciclo de trabajo en función del grosor del material para controlar la entrada de calor y la profundidad de penetración. Estos parámetros influyen principalmente en las características de penetración de la soldadura y minimizan la zona afectada por el calor (ZAC).

④ La técnica de soldadura lineal es versátil, adecuada para diversas configuraciones de unión, incluidas las soldaduras diagonales y a tope. Ofrece una calidad de soldadura uniforme en diferentes geometrías cuando se optimiza adecuadamente.

⑤ El rango de frecuencia óptimo para la oscilación del cabezal de soldadura es de 4-20Hz. Dentro de este rango, ajuste la densidad de potencia según las propiedades del material, el espesor y las características de soldadura deseadas. Las frecuencias más altas generalmente permiten velocidades de soldadura más rápidas, pero pueden requerir una mayor potencia.

⑥ Para la soldadura de ángulos internos, emplee una amplitud de oscilación del galvanómetro reducida. La reducción de la amplitud de oscilación concentra la energía, lo que produce una penetración más profunda y una fusión más fuerte en la interfaz de la junta. Sin embargo, equilibre esto con el riesgo de socavación o penetración excesiva.

Nota especial:

Los parámetros mencionados sirven como directrices generales y deben ajustarse en función de varios factores críticos, como la potencia del láser, la composición y las propiedades del material, la técnica de soldadura específica y la anchura de la junta. Como regla general, las placas más delgadas requieren una potencia láser más baja, mientras que las placas más gruesas requieren ajustes de potencia más altos. Sin embargo, esta relación no es estrictamente lineal y puede variar en función de la conductividad térmica y la reflectividad del material.

Los parámetros de control del cabezal láser también desempeñan un papel crucial para lograr una calidad de soldadura óptima. El parámetro de tipo de línea es especialmente eficaz para soldaduras diagonales y uniones de filete macho, ya que permite una distribución precisa de la energía a lo largo de la trayectoria de soldadura. Por el contrario, el parámetro de tipo O ofrece versatilidad y es adecuado para una amplia gama de aplicaciones de soldadura, incluidas las juntas a tope, las juntas solapadas y las geometrías complejas.

Es importante señalar que estos parámetros deben validarse mediante ensayos prácticos y pueden requerir ajustes iterativos para lograr las características de soldadura deseadas, como la profundidad de penetración, la anchura del cordón y una zona mínima afectada por el calor. Además, factores como la composición del gas de protección, el caudal y el diseño de la boquilla pueden influir significativamente en el proceso de soldadura y deben tenerse en cuenta junto con los parámetros del láser.

Para obtener resultados óptimos, se recomienda desarrollar una especificación completa del procedimiento de soldadura (WPS) que tenga en cuenta todas las variables relevantes y se adapte al material específico y a la configuración de la unión que se va a soldar.

Parámetros del proceso de soldadura láser tipo O

① Ajuste la amplitud de oscilación del galvanómetro para que coincida exactamente con la anchura de la pieza que se está soldando. Esto garantiza una distribución óptima de la energía en todo el cordón de soldadura.

La potencia láser necesaria está directamente relacionada con el grosor de la plancha. Las placas más gruesas requieren una mayor potencia láser para lograr una penetración completa, mientras que las placas más finas requieren menos potencia para evitar el sobrecalentamiento o la quemadura.

③ Para placas finas de menos de 1,0 mm, el ajuste fino de los parámetros es crucial. Ajuste la posición del punto focal, la duración del pulso y la densidad de energía para controlar la profundidad de penetración y minimizar la zona afectada por el calor (HAZ). Estos parámetros influyen principalmente en la penetración de la soldadura y en las propiedades mecánicas de la unión de la chapa fina.

④ El patrón de soldadura lineal es versátil, adecuado para diversas configuraciones de unión, incluidas las soldaduras diagonales y a tope. Sin embargo, considere las técnicas de conformación del haz para optimizar la distribución de energía en geometrías de unión específicas.

⑤ La gama de frecuencias de 4-20 Hz de la pistola de soldadura permite optimizar el proceso. Las frecuencias más bajas suelen ser adecuadas para materiales más gruesos, mientras que las frecuencias más altas son beneficiosas para chapas finas. Ajuste la densidad de potencia junto con la frecuencia para conseguir las características de soldadura deseadas.

⑥ El modo de soldadura tipo O, que utiliza la oscilación de doble motor, se adapta a diversas aplicaciones de soldadura. Esta técnica garantiza una fusión completa del material y promueve una mezcla uniforme en el baño de soldadura, lo que da como resultado una mayor estabilidad de la soldadura en comparación con la soldadura lineal. El mayor aporte de energía requiere una mayor potencia del láser, pero ofrece ventajas como la mejora de la capacidad de puenteo de huecos y la reducción de la porosidad en el cordón de soldadura.

Nota especial:

Los parámetros indicados son orientativos y deben ajustarse en función de factores específicos como la potencia del láser, las propiedades del material, la técnica de soldadura y la anchura de la junta. Como regla general, las placas más finas requieren una potencia de láser más baja, mientras que las placas más gruesas requieren ajustes de potencia más altos. En cuanto al control del cabezal láser, el parámetro de tipo de línea es especialmente eficaz para soldaduras diagonales y de filete macho, mientras que el parámetro de tipo O es versátil y adecuado para una amplia gama de aplicaciones de soldadura.

A la hora de optimizar, es fundamental tener en cuenta lo siguiente soldadura láser parámetros:

1. Características del material: La conductividad térmica, la reflectividad y el punto de fusión de la pieza influyen significativamente en la selección de parámetros.
2. Geometría de las juntas: Las distintas configuraciones de juntas (a tope, solapada, fileteada) pueden requerir distintos ajustes de los parámetros para obtener resultados óptimos.
3. Velocidad de soldadura: este parámetro afecta directamente al aporte de calor y a la penetración de la soldadura, por lo que requiere un cuidadoso equilibrio con la potencia del láser.
4. Posición focal: El ajuste del punto focal con respecto a la superficie de la pieza puede optimizar la distribución de la energía y el perfil de la soldadura.
5. Gas de protección: El tipo y el caudal de gas de protección influyen en la calidad de la soldadura y deben adaptarse a la aplicación específica.
6. Conformación del pulso: En la soldadura por láser pulsado, la manipulación de la duración y la frecuencia del pulso puede mejorar las características de la soldadura y minimizar los defectos.

Realice siempre soldaduras de prueba en muestras representativas para validar y perfeccionar los ajustes de los parámetros antes de iniciar la soldadura de producción. Este enfoque garantiza una calidad de soldadura uniforme, minimiza los defectos y optimiza la eficiencia del proceso en aplicaciones industriales.