Tecnología destacada: flexibilidad en la soldadura láser

Las unidades de soldadura láser Alpha Laser US se pueden mover a donde el brazo pueda alcanzar su posición de soldadura, incluso en moldes profundos o complejos.

La soldadura láser no es algo en lo que piensen muchos fabricantes de metales porque, sinceramente, no se encuentran con ella con tanta frecuencia. Los láseres de soldadura se pueden encontrar en una variedad de instalaciones de fabricación en todo el mundo, pero no son tan omnipresentes como la prensa plegadora, por ejemplo.

Alpha Laser US cree que eso podría cambiar con la tecnología de soldadura láser que es lo suficientemente flexible para los talleres que valoran la capacidad de poner en marcha nuevos trabajos rápidamente. Estas unidades de soldadura por láser también son más asequibles que las unidades de alta potencia que se encuentran comúnmente en las plantas de ensamblaje de automóviles. Wes Wheeler es el gerente de ventas de Alpha Laser US. También es el gerente de ventas de Phoenix Laser Solutions, una empresa que utiliza tecnología de soldadura láser pulsada para reparar herramientas de todo tipo, desde inyección de plástico hasta estampado. Tiene cuatro ubicaciones: Cuyahoga Falls, Ohio; Blue Springs, Misuri; Brookville, Indiana; y su sede en Meadville, Pensilvania, que en un momento muchos consideraron la capital del moldeo por inyección de plástico de América del Norte. Phoenix Laser Solutions utiliza el equipo Alpha Laser de fabricación alemana, generalmente láseres Nd:YAG de al menos 300 W. (Los láseres Nd:YAG obtienen su nombre del cristal de granate de itrio y aluminio dopado con neodimio que se utiliza como medio láser). En los últimos años, Phoenix estableció una empresa hermana para vender y dar servicio a los productos Alpha Laser en los EE. UU.

"Acabamos de abrir una tienda en Indiana, y mucha gente en esa área nunca ha oído hablar de la soldadura láser, lo que me sorprendió un poco. Pero tiene sentido porque no hay mucha gente que lo haga por ahí", Wheeler dicho. "Así que hay segmentos de los EE. UU. donde todo el mundo lo sabe, y otras áreas donde la gente necesita aprender sobre él. Definitivamente es una oportunidad para hacer crecer la tecnología".

Phoenix utiliza los láseres pulsados ​​Nd:YAG, que varían en potencia de 300 a 500 W, para reparar herramientas. El láser Nd:YAG es más adecuado para este tipo de trabajo porque genera suficiente potencia máxima para proporcionar una buena fusión del metal de aporte y minimizar la dilución alrededor del baño de soldadura, dijo Wheeler. (Las máquinas Alpha Laser US pueden usar alambre de soldadura de hasta 0,040 pulgadas, pero tradicionalmente son más eficientes y rápidas cuando se usa alambre de 0,020 pulgadas de espesor). El láser Nd:YAG tampoco penetra demasiado en el metal base cuando la soldadura comienza el proceso.

Este tipo de láser es particularmente útil para reparar herramientas utilizadas para algo como la fabricación de moldes de caucho. Obviamente, estos moldes no pueden tener ninguna inconsistencia en la superficie de la herramienta porque podría dañar el componente de caucho que se está creando. Alpha Laser US también tiene unidades de soldadura láser alimentadas por tecnología de láser de fibra, que se basa en fibra óptica dopada con YAG para generar el láser. Los láseres de fibra pueden proporcionar una mayor penetración y son útiles como reemplazo en aplicaciones en las que normalmente se utiliza la soldadura por arco de tungsteno con gas (GTAW).

Muchos fabricantes de metal están familiarizados con la confiabilidad de las fuentes de energía láser de fibra, en las que los módulos se pueden reemplazar rápidamente sin preocuparse por el tiempo de inactividad prolongado. Wheeler dijo que los láseres Nd:YAG finalmente tienen cierta degradación de la lámpara de destello con el tiempo, y en ese momento se necesita más energía para entregar la misma cantidad de energía que la unidad fue diseñada para entregar originalmente. También señaló que la tecnología láser de fibra cuesta más que la tecnología Nd:YAG.

Por supuesto, la aplicación de soldadura determina qué fuente de energía láser tiene más sentido. También determina si la tecnología debe ser móvil. Ahí es donde se destaca Alpha Laser US.

Su unidad de soldadura láser ALFlak se asienta sobre correas de tracción y se puede mover hasta donde el brazo alcance su posición de soldadura, incluso en moldes profundos o complejos. Son posibles cordones de soldadura de hasta 500 mm sin necesidad de cambiar la ubicación de la pieza de trabajo a soldar, lo que puede suponer un valioso ahorro de tiempo.

Su ventaja: el proceso de soldadura por láser se puede realizar sin cambios de posición constantes.

Wheeler relató una demostración reciente que la compañía hizo para un importante fabricante de automóviles. Pudo cargar la unidad ALFlak en una camioneta, conducir hasta la planta, descargar la unidad de soldadura por láser, maniobrarla aproximadamente tres cuartos de milla hasta el área de herramientas de la planta, demostrar la tecnología, salir de la planta y conducir. volver en el transcurso de unas pocas horas. De ese tiempo, solo se necesitaron unos 15 minutos para encender la fuente de energía y soldar.

Nuevas oportunidades

Wheeler dijo que en algún momento la reparación de herramientas representó alrededor del 95 por ciento del trabajo de soldadura láser de Phoenix. En la actualidad, ese porcentaje ha disminuido a medida que los fabricantes descubren más aplicaciones en las que la soldadura por láser podría tener sentido.

Como ejemplo, describió un escenario en el que se fabricó un contenedor de acero inoxidable para la industria médica utilizando soldadura láser en lugar de GTAW. Con un dispositivo de soldadura por láser de fibra, el fabricante obtiene soldaduras de penetración total con menos distorsión por calor. (Los pulsos de láser liberan mucha energía, pero en un período de tiempo muy corto, lo que permite que el láser derrita los metales sin infundir más energía de la que necesita en la pieza de trabajo).

En un guiño a la flexibilidad necesaria en los entornos de fabricación modernos, los láseres Alpha Laser US también se pueden utilizar en aplicaciones automatizadas.

"La unidad tiene un software de programación y se puede configurar rápidamente para procesar un trabajo de soldadura que involucre varias piezas. Luego, puede pasar del proceso de producción a un proceso manual si es necesario".

Alpha Laser EE. UU., www.alphalaser-us.com