La soldadura láser es muy utilizada en numerosas industrias debido a sus ventajas de energía concentrada, alta precisión y excelentes resultados.
Sin embargo, el uso de máquinas de soldadura láser también plantea posibles incertidumbres.
Un funcionamiento inadecuado o procesos imperfectos durante la soldadura láser a menudo pueden provocar porosidad en la soldadura.
Para resolver este problema, es importante identificar primero las causas de la porosidad y luego proporcionar soluciones adecuadas basadas en el análisis de la causa raíz.
¿Por qué se forman poros durante la soldadura?
La porosidad en la soldadura láser es causada por el gas atrapado durante el proceso de solidificación del metal de soldadura. La velocidad de enfriamiento del metal de soldadura en la soldadura láser es significativamente más rápida en comparación con la soldadura convencional, lo que dificulta la salida del gas y provoca la formación de poros.
Existen dos causas principales de porosidad en la soldadura láser:
- Limitaciones en las condiciones de sinterización y prensado de materiales pulvimetalúrgicos, que dan como resultado una menor compactación en comparación con los materiales de fundición.
- La porosidad también es un defecto común en los procesos de soldadura láser. Durante el proceso de control del plasma, la presión dinámica del gas auxiliar afecta el flujo del baño fundido y el escape de gas de los pequeños orificios, lo que afecta directamente a la soldadura de penetración profunda.
Porosidad de soldadura
Proceso de formación de soldadura
Existe una correlación entre el número de poros de una soldadura y el tamaño de la potencia del láser utilizada. Un aumento de la potencia del láser se asocia con un aumento del número de poros.
Se cree que el alto calor generado por el aumento de la potencia del láser hace que el metal fundido alcance temperaturas extremadamente altas, lo que da como resultado la producción de vapor metálico, lo que hace que el metal líquido en el baño fundido sea inestable y provoca turbulencias.
Para reducir la formación de poros, se recomienda disminuir la potencia del láser y aumentar la velocidad de soldadura. Esto reducirá la producción de vapor metálico y minimizará la formación de poros.
Método para evitar que la soldadura láser produzca agujeros de aire
El principio de la metalurgia se utiliza para minimizar la formación de poros mediante la introducción de un gas activo que se disuelve en la soldadura o reacciona con el metal fundido para formar compuestos. La soldadura por láser pulsado también se utiliza para cambiar el comportamiento de agujeros pequeños y reducir la entrada de gas protector.
Aunque estos métodos pueden ayudar a reducir la cantidad de poros, no pueden eliminarlos por completo. El método de oscilación del haz se utiliza para minimizar o eliminar los poros en la soldadura láser de penetración profunda.
El movimiento alternativo de la viga sobre la soldadura prolonga el tiempo de residencia del metal líquido en el baño de soldadura y aumenta el aporte de calor por unidad de área, reduciendo la relación profundidad-ancho de la soldadura. Esto promueve la formación de burbujas y ayuda a eliminar los poros. Además, la oscilación del flujo del haz agita el charco de soldadura, aumentando la convección y ayudando a eliminar los poros.
Utilizando un medidor de limpieza de superficies y una unidad RFU, la limpieza de las piezas se puede evaluar de forma rápida y precisa. Estos datos ayudan a evitar el impacto de la subjetividad humana en el proceso de limpieza y optimizarlo para una mayor eficiencia, reduciendo los costos de retrabajo y producción.
