¿Qué Materiales Puede Soldar la Máquina de Soldadura Láser?

Materiales Metálicos

Las máquinas de soldadura láser son adecuadas para soldar diversos materiales metálicos, incluidos los familiares como acero inoxidable, acero al carbono, acero para herramientas, chapa galvanizada, cobre, aluminio, oro, plata, titanio, níquel, estaño, cromo, niobio y aleaciones. Bajo ciertas condiciones, la soldadura láser incluso puede unir dos materiales metálicos diferentes. Formas comunes como puntos, líneas, círculos, cuadrados, ángulos rectos y formas personalizadas pueden soldarse en todas las direcciones, logrando soldadura por puntos, soldadura por apilamiento, soldadura de costura, soldadura de tope, soldadura de sellado, soldadura de borde y soldadura de solape. Los puntos de soldadura resultantes son finos, las costuras son robustas y la deformación de la pieza de trabajo es mínima, no requiriendo rectificado ni pulido.

Acero Inoxidable

Generalmente, soldadura de acero inoxidable es más fácil de lograr con soldadura láser que con métodos tradicionales. La alta velocidad de soldadura y la pequeña zona afectada por el calor reducen los problemas de sobrecalentamiento y los efectos adversos del gran coeficiente de expansión lineal. La soldadura láser de acero inoxidable produce soldaduras sin defectos como poros o inclusiones. En comparación con el acero al carbono, el acero inoxidable, con su baja conductividad térmica, alta tasa de absorción de energía y tecnología de fusión eficiente, puede lograr fácilmente soldaduras estrechas y profundas. La soldadura láser de láminas delgadas con baja potencia puede producir uniones con buena apariencia y costuras de soldadura suaves.

Acero al Carbono

Las máquinas de soldadura láser ofrecen buenos resultados al soldar acero al carbono, y la calidad del trabajo de soldadura depende del contenido de impurezas. Para lograr una soldadura de alta calidad, es necesario precalentar cuando el contenido de carbono excede el 0,25%. Al soldar materiales de acero con diferentes contenidos de carbono, la antorcha puede inclinarse ligeramente hacia el lado del material de bajo carbono para garantizar la calidad de la unión.

Acero para Herramientas

La soldadura láser es adecuada para soldar diversos aceros para herramientas, incluidos S136, SKD-11, NAK80, 8407, 718, 738, H13, P20, W302, 2344 y otros, con buenos resultados de soldadura.

Cobre y Aleaciones de Cobre

El cobre y las aleaciones de cobre tienden a tener problemas con la fusión incompleta y la penetración insuficiente. Por lo tanto, se deben emplear energía concentrada y fuentes de calor de alta potencia, combinadas con medidas de precalentamiento. Si no hay medidas para evitar la deformación en estructuras de pared delgada o mínimamente rígidas, la soldadura puede provocar fácilmente deformaciones significativas. Al soldar, la calidad de la unión puede estar sujeta a restricciones de rigidez sustanciales, lo que puede ocasionar tensiones de soldadura. Soldadura de cobre y aleaciones de cobre también puede provocar grietas térmicas, y la porosidad es un defecto común en su soldadura.

Aluminio y Aleaciones de Aluminio

El principal desafío en la soldadura láser de aluminio es su alta reflectividad a los haces láser. El aluminio, al ser buen conductor de calor y electricidad, tiene una alta densidad de electrones libres, lo que lo convierte en un excelente reflector de la luz. La reflectancia superficial inicial del material supera el 90%, lo que significa que la soldadura de fusión profunda debe comenzar con menos del 10% de la energía de señal de entrada, lo que requiere una alta potencia de entrada-salida para garantizar la densidad de potencia requerida para el inicio del trabajo de soldadura.

Aleaciones de Magnesio

Las aleaciones de magnesio, con una densidad un 36% menor que la del aluminio, han recibido atención como materiales de alta resistencia. Los experimentos sobre la soldadura láser YAG pulsada y láser CO2 continuo de la aleación AZ31B-H244 (Al <3,27%, Zn 0,79%, grosor 1,8 mm) produjeron condiciones óptimas de soldadura de 0,8 kW, 5 ms, 120 Hz y 300 mm/s. Con un tamaño de focal de 0,42 mm, la tecnología de soldadura láser CO2 continuo produjo una soldadura bien penetrada.

Acero de Baja Aleación de Alta Resistencia

Soldadura láser de high-strength low-alloy steel permite conseguir uniones con propiedades mecánicas equivalentes a las del material base, siempre y cuando los parámetros de soldadura seleccionados sean los adecuados. El acero HY-130, un típico acero de baja aleación y alta resistencia tratado con tecnología de enfriamiento, tiene alta resistencia y resistencia al agrietamiento. Utilizando técnicas de soldadura convencionales, la estructura de la zona afectada por el calor (HAZ) y la soldadura consta de granos gruesos, algunos granos finos y la estructura social original. La tenacidad y la resistencia al agrietamiento de la junta son mucho menores que las del material base. La organización del metal de la soldadura y la HAZ es particularmente sensible al desarrollo de grietas en frío bajo el estado de soldadura.

Soldadura Láser de Materiales Disímiles

La soldadura láser se puede realizar en metales disímiles como cobre-níquel, níquel-titanio, titanio-aluminio y acero de bajo carbono-cobre bajo ciertas condiciones. La soldadura láser también se puede aplicar a cerámicas, vidrio, materiales compuestos y más. Se requiere precalentamiento al soldar cerámica para evitar la formación de grietas, generalmente se precalienta a 1500°C, seguido de la soldadura en el aire usando un lente de enfoque de largo alcance. Para mejorar la resistencia de la unión, se puede agregar alambre de soldadura. La soldadura de materiales compuestos de matriz metálica puede conducir a fases frágiles, causando grietas y reduciendo la resistencia de la unión. En estructuras de pared delgada o mínimamente rígidas sin medidas de control de deformación, puede ocurrir una deformación significativa después de la soldadura. Cuando las uniones de soldadura están sujetas a restricciones de rigidez sustanciales, puede ocurrir tensión de soldadura. La soldadura de cobre y aleaciones de cobre también puede provocar grietas térmicas, y la porosidad es un defecto común en su soldadura.

Plásticos

Las máquinas de soldadura láser pueden soldar materiales termoplásticos y elastómeros termoplásticos. Los plásticos comúnmente utilizados incluyen polipropileno (PP), policarbonato (PC), cloruro de polivinilo (PVC), polietilentereftalato (PET), también conocido como resina de poliéster, y más. Las máquinas de soldadura láser pueden soldar una amplia gama de productos plásticos, especialmente productos plásticos complejos y delicados utilizados en equipos médicos, fabricación automotriz, electrónica 3C, etc. Los trabajadores comunes pueden operarlos después de aprender, y el proceso es altamente controlable, reduciendo el daño por calor y la deformación térmica, con una velocidad de soldadura varias veces más rápida que la soldadura tradicional. Sin embargo, algunos materiales son difíciles de soldar con láser debido a su dificultad para penetrar, lo que resulta en efectos de soldadura menos ideales, como los plásticos de ingeniería como el polifenilsulfuro (PPS) y los polímeros de cristal líquido.

Componentes Electrónicos

Las máquinas de soldadura láser pueden soldar piezas de formas complejas y componentes pequeños, lo que las hace adecuadas para soldar y procesar elementos como baterías de iones de hierro, baterías de iones de litio, sensores electrónicos, conectores, ratones, teléfonos móviles, especialmente productos susceptibles de dañarse durante la soldadura. La cabeza láser de una máquina de soldadura láser se puede ajustar en cualquier ángulo según las necesidades de la pieza, lo que permite un acceso flexible al interior y a partes especiales de la pieza para la soldadura. Cuando se combina con brazos robóticos, puede lograr la automatización o semiautomatización.