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<\/p>\nEn el art\u00edculo anterior, analizamos los principios y las caracter\u00edsticas de la soldadura por l\u00e1ser de penetraci\u00f3n profunda. Aqu\u00ed nos centraremos en los principales par\u00e1metros del proceso. Esto le resultar\u00e1 \u00fatil para conocer mejor esta t\u00e9cnica de soldadura.<\/p>\n
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Existe un valor umbral de densidad de energ\u00eda l\u00e1ser en la soldadura l\u00e1ser. Por debajo de este valor, la profundidad de penetraci\u00f3n es muy escasa. Una vez alcanzado o superado este valor, la profundidad de penetraci\u00f3n aumentar\u00e1 considerablemente. S\u00f3lo cuando la densidad de energ\u00eda l\u00e1ser en la pieza supere un valor umbral (en funci\u00f3n del material) se generar\u00e1 el plasma. Esto marca el progreso de la soldadura de penetraci\u00f3n profunda estable.<\/p>\n
Si la potencia del l\u00e1ser est\u00e1 por debajo de este umbral, s\u00f3lo se produce la fusi\u00f3n superficial de la pieza. Se trata de una soldadura por conducci\u00f3n de calor estable. Sin embargo, cuando la densidad de potencia del l\u00e1ser se aproxima a la condici\u00f3n cr\u00edtica para la formaci\u00f3n de peque\u00f1os orificios, la soldadura por penetraci\u00f3n profunda y la soldadura por conducci\u00f3n se realizan alternativamente. Esto se convierte en un proceso de soldadura inestable, que da lugar a grandes fluctuaciones en la profundidad de penetraci\u00f3n.<\/p>\n
Durante la soldadura por penetraci\u00f3n profunda con l\u00e1ser, la potencia del l\u00e1ser controla la profundidad de penetraci\u00f3n y la velocidad de soldadura al mismo tiempo. La penetraci\u00f3n de la soldadura est\u00e1 directamente relacionada con la densidad de potencia del haz y es funci\u00f3n de la potencia del haz incidente y del punto focal del haz. En general, para un haz l\u00e1ser de un determinado di\u00e1metro, la profundidad de penetraci\u00f3n aumenta a medida que lo hace la potencia del haz.<\/p>\n
El tama\u00f1o del punto del haz es una de las variables m\u00e1s importantes en la soldadura l\u00e1ser. Porque determina la densidad de potencia. Pero para los l\u00e1seres de alta potencia, su medici\u00f3n es dif\u00edcil. Aunque existen muchas t\u00e9cnicas de medici\u00f3n indirecta.<\/p>\n
El tama\u00f1o del punto de difracci\u00f3n limitada del haz de enfoque puede calcularse de acuerdo con la teor\u00eda de difracci\u00f3n de la luz. Pero debido a la existencia de aberraci\u00f3n de la lente de enfoque, el tama\u00f1o real del punto es mayor que el valor calculado. El m\u00e9todo pr\u00e1ctico m\u00e1s sencillo es el m\u00e9todo de perfil isot\u00e9rmico. Consiste en medir el punto focal y el di\u00e1metro de perforaci\u00f3n tras carbonizar y penetrar una placa de polipropileno con papel grueso. Este m\u00e9todo necesita dominar la potencia del l\u00e1ser y el tiempo de acci\u00f3n del haz mediante la pr\u00e1ctica de la medici\u00f3n.<\/p>\n
La absorci\u00f3n de la luz l\u00e1ser por un material depende de algunas propiedades importantes del material. Como la absortividad, la reflectividad, la conductividad t\u00e9rmica, la temperatura de fusi\u00f3n, la temperatura de evaporaci\u00f3n, etc.
\nLo m\u00e1s importante es la tasa de absorci\u00f3n.<\/p>\n
Los factores que afectan a la tasa de absorci\u00f3n del material al rayo l\u00e1ser incluyen dos aspectos:<\/p>\n
Los materiales no met\u00e1licos, como la cer\u00e1mica, el vidrio, el caucho y los pl\u00e1sticos, tienen un alto \u00edndice de absorci\u00f3n a temperatura ambiente. Sin embargo, los materiales met\u00e1licos tienen un \u00edndice de absorci\u00f3n bajo a temperatura ambiente. Y una vez que el material se funde o incluso se evapora, aumentar\u00e1 bruscamente. El uso de un revestimiento superficial o una pel\u00edcula de \u00f3xido superficial mejora eficazmente la absorci\u00f3n del haz de luz del material.<\/p>\n
La velocidad de soldadura tiene una gran influencia en la profundidad de penetraci\u00f3n. Aumentar la velocidad har\u00e1 que la penetraci\u00f3n sea menor. Pero si la velocidad es demasiado baja, el material se fundir\u00e1 en exceso y la pieza quedar\u00e1 soldada. Por lo tanto, existe un rango de velocidad de soldadura adecuado para un material espec\u00edfico con una potencia l\u00e1ser y un grosor determinados. La m\u00e1xima profundidad de penetraci\u00f3n puede obtenerse con el valor de velocidad correspondiente.<\/p>\n
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A menudo se utiliza gas inerte para proteger el ba\u00f1o de fusi\u00f3n durante la soldadura l\u00e1ser. Algunos materiales se sueldan independientemente de la oxidaci\u00f3n de la superficie, y la protecci\u00f3n puede no tenerse en cuenta. Pero para la mayor\u00eda de las aplicaciones, el helio, el arg\u00f3n, el nitr\u00f3geno y otros gases suelen utilizarse como protecci\u00f3n.<\/p>\n
El helio no se ioniza f\u00e1cilmente (mayor energ\u00eda de ionizaci\u00f3n). Esto permite que el l\u00e1ser lo atraviese sin problemas y que la energ\u00eda del haz alcance la superficie de la pieza sin obst\u00e1culos. Es el gas de protecci\u00f3n m\u00e1s eficaz utilizado en la soldadura l\u00e1ser. Pero es m\u00e1s caro.<\/p>\n
El gas arg\u00f3n es m\u00e1s barato y m\u00e1s denso, por lo que el efecto de protecci\u00f3n es mejor. Sin embargo, es susceptible a la ionizaci\u00f3n del plasma met\u00e1lico a alta temperatura. Esto puede impedir que parte del haz incida en la pieza, reducir la potencia efectiva del l\u00e1ser para soldar y perjudicar la velocidad de soldadura y la penetraci\u00f3n. La superficie de la soldadura protegida con arg\u00f3n es m\u00e1s lisa que la protegida con helio.<\/p>\n
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El nitr\u00f3geno es el gas de protecci\u00f3n m\u00e1s barato. Sin embargo, no es adecuado para soldar algunos tipos de acero inoxidable, principalmente debido a problemas metal\u00fargicos, como la absorci\u00f3n. A veces, esto produce porosidad en la zona solapada.<\/p>\n
El uso de gas protector es beneficioso, principalmente en los tres aspectos siguientes:<\/p>\n
El m\u00e9todo de enfoque suele utilizarse para condensar el l\u00e1ser durante la soldadura, y generalmente se utiliza una lente con una longitud focal de 63~254 mm. El tama\u00f1o del punto de enfoque es proporcional a la distancia focal. Cuanto menor sea la distancia focal, menor ser\u00e1 el punto. Sin embargo, la distancia focal tambi\u00e9n afecta a la profundidad focal. Es decir, la profundidad focal aumenta de forma sincronizada con la distancia focal. Por tanto, una distancia focal corta puede aumentar la densidad de potencia. Debido a la peque\u00f1a profundidad focal, la distancia entre el objetivo y la pieza de trabajo debe mantenerse con precisi\u00f3n, y la profundidad de penetraci\u00f3n no es grande.<\/p>\n
Debido a la influencia de las salpicaduras y el modo l\u00e1ser generados en el proceso de soldadura, la profundidad focal m\u00e1s corta utilizada en la soldadura real suele ser la distancia focal de 126mm (5\u2033). Cuando la junta es grande o es necesario aumentar el cord\u00f3n de soldadura aumentando el tama\u00f1o del punto, puede elegir una lente con una longitud focal de 254mm. En este caso, se requiere una mayor potencia de salida del l\u00e1ser (densidad de potencia) para lograr el efecto de agujero de alfiler de penetraci\u00f3n profunda.<\/p>\n
Cuando la potencia del l\u00e1ser supera los 2kW(especialmente para el rayo l\u00e1ser de CO2 de 10,6\u03bcm), debido al uso de materiales \u00f3pticos especiales para formar el sistema \u00f3ptico, se suele utilizar el m\u00e9todo de enfoque por reflexi\u00f3n para evitar el riesgo de da\u00f1os \u00f3pticos en la lente de enfoque. Como reflector se utiliza generalmente un espejo de cobre pulido. Suele recomendarse para enfocar haces l\u00e1ser de alta potencia debido a su eficaz refrigeraci\u00f3n.<\/p>\n
La posici\u00f3n del punto focal es fundamental para mantener una densidad de potencia adecuada al soldar. Los cambios en la posici\u00f3n del punto focal con respecto a la superficie de la pieza afectan directamente a la anchura y profundidad de la soldadura.
\nEn la mayor\u00eda de las aplicaciones de soldadura l\u00e1ser, el punto focal suele situarse aproximadamente 1\/4 de la profundidad de fusi\u00f3n deseada por debajo de la superficie de la pieza.<\/p>\n
Cuando se sueldan con l\u00e1ser materiales distintos, la posici\u00f3n del rayo l\u00e1ser controla la calidad final de la soldadura, especialmente en el caso de uniones a tope que de solapas. Por ejemplo, cuando se suelda un engranaje de acero templado a un tambor de acero dulce, un control adecuado de la posici\u00f3n del haz l\u00e1ser ayudar\u00e1 a producir una soldadura con un componente relativamente resistente al agrietamiento y predominantemente bajo en carbono. En algunas aplicaciones, la geometr\u00eda de la pieza a soldar requiere que el haz l\u00e1ser se desv\u00ede en un \u00e1ngulo. Cuando el \u00e1ngulo de desviaci\u00f3n entre el eje del haz y el plano de la junta se encuentra dentro de los 100 grados, la absorci\u00f3n de la energ\u00eda l\u00e1ser por la pieza de trabajo no se ver\u00e1 afectada.<\/p>\n
Durante la soldadura por penetraci\u00f3n profunda con l\u00e1ser, siempre existen peque\u00f1os orificios, independientemente de la profundidad de la soldadura. Cuando finalice el proceso de soldadura y se apague el interruptor de alimentaci\u00f3n, aparecer\u00e1 un hoyo al final de la soldadura. Adem\u00e1s, cuando la capa de soldadura l\u00e1ser cubre el cord\u00f3n de soldadura original, se producir\u00e1 una absorci\u00f3n excesiva del haz l\u00e1ser. Esto provoca el sobrecalentamiento de la soldadura o la generaci\u00f3n de poros.<\/p>\n
Para evitar que se produzcan los fen\u00f3menos anteriores, los puntos de arranque y parada de la potencia pueden programarse para ajustar los tiempos de inicio y fin de la potencia. La potencia inicial se incrementa electr\u00f3nicamente desde cero hasta el valor de potencia establecido en un breve periodo. Y se puede ajustar el tiempo de soldadura. Por \u00faltimo, la potencia se reduce gradualmente desde la potencia fijada hasta cero cuando finaliza la soldadura.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Introducci\u00f3n: En el art\u00edculo anterior, analizamos los principios y las caracter\u00edsticas de la soldadura l\u00e1ser de penetraci\u00f3n profunda. Aqu\u00ed nos centraremos en los principales par\u00e1metros del proceso. Esto es \u00fatil para que usted sepa m\u00e1s acerca de esta t\u00e9cnica de soldadura. Principales Par\u00e1metros del Proceso de Soldadura L\u00e1ser de Penetraci\u00f3n Profunda 1. Potencia L\u00e1ser Hay un valor umbral de...<\/p>","protected":false},"author":7,"featured_media":6544,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1,57],"tags":[],"class_list":["post-6537","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-blog","category-laser-welding-machine-blog"],"yoast_head":"\n