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A soldagem a laser combina os benefícios da soldagem remota, galvanômetro e manipulador com software de processamento gráfico profissional para obter soldagem multipista instantânea no espaço tridimensional. Essa tecnologia é utilizada principalmente na produção de carrocerias, assentos e outras peças automotivas comuns.
Em termos de materiais, pode ser aplicado a uma variedade de chapas de aço, chapas laminadas a frio, ligas de alumínio e outros materiais comuns. Além disso, pode ser usado em materiais compósitos e ligas, como ligas de magnésio e alumínio.
Fig. 1 Processo de soldagem
Equipamento experimental de soldagem
Fig. 2 Soldagem do assento
Vantagens:
- Diversas formas de solda;
- Várias direções de solda;
- Distribuição de solda/ponto definida pelo usuário;
- Otimização da distribuição de tensões;
- Soldagem por pontos de alta velocidade, soldagem por costura, soldagem por volta, soldagem de topo, soldagem de filete e soldagem por volta;
- A junta de soldagem e o robô são sincronizados em tempo real para acelerar o processo de soldagem a laser;
- Menos espaço físico;
- Menos custos de manutenção e logística.
2. Soldagem espiral
O método de soldagem a laser de oscilação a laser de cunha dupla é obtido incorporando um módulo de oscilação exclusivo na junta de soldagem. À medida que a junta se move, o ponto de foco cria uma solda em espiral.
Este método é usado principalmente para soldagem de dobradiças, soldagem de trocadores de calor, soldagem de trocadores de calor de tubos, soldagem de tubos grossos para petróleo e gás, soldagem de flanges e soldagem de ligas de alumínio, entre outros.
Fig. 3 Gráfico de soldagem em espiral
Vantagens:
- Alargamento de solda;
- Alta repetibilidade/estabilidade de processamento;
- Melhor conformabilidade da solda;
- O pós-processamento é mais simples e a superfície da peça soldada é mais lisa;
- Excelente capacidade de soldagem de liga de alumínio.
3. Brasagem a laser
A brasagem a laser envolve o aquecimento do metal de adição a uma temperatura superior ao seu ponto de fusão, mas inferior à temperatura de fusão do metal base. Este processo utiliza solda líquida para molhar o metal base, preencher quaisquer lacunas na junta e difundir-se com o metal base para formar uma conexão entre os componentes que estão sendo soldados.
A brasagem a laser é usada principalmente na soldagem de estruturas de carroceria de alumínio, como conectar a tampa superior e a parede da caixa ou soldar portas e outros produtos.
Vantagens:
- Reduza os defeitos da soldagem a laser puro, como poros, rachaduras e lacunas de ajuste do produto muito grandes;
- Melhore a resistência da solda e obtenha um cordão de solda perfeito;
- Brasagem é que o metal base não derrete, apenas a solda derrete;
- É adequado para soldar componentes complexos e precisos com diferentes materiais;
- Pequena área afetada pelo calor e alta resistência à compressão.
4. Soldagem com enchimento de fio a laser
A soldagem de metal de adição a laser é uma técnica de soldagem que utiliza metal de adição feito do mesmo material ou de um material semelhante ao metal base. Este processo envolve fundir o metal base e o metal de adição e depois condensá-los para formar uma solda.
Este método é usado principalmente na fabricação de peças estruturais de corpo inteiro e produtos de autopeças.
Fig. 4 Soldagem de garfo de automóvel
Fig. 5 Diagrama metalográfico de soldagem
Vantagens:
- Reduzir os defeitos da soldagem a laser puro, como poros e trincas;
- Aumentar a taxa de diferença dos produtos de soldagem e permitir uma folga ligeiramente maior dos produtos de soldagem;
- O metal base da soldagem é derretido e a resistência da soldagem é mais forte do que a do metal base.
5. Brasagem oscilante
Através do ALO3, as funções de formação de feixe e rastreamento de costura são integradas em um único equipamento.
Um fio de enchimento pode servir como sensor mecânico.
Este equipamento é utilizado principalmente na soldagem a laser de componentes de carroceria branca, incluindo brasagem a laser de coberturas de teto, tampas de porta-malas e peças automotivas.
No entanto, a flutuação de peças e erros no acessório muitas vezes pode complicar o processo de brasagem a laser, tornando o processo de depuração da soldagem a laser mais desafiador.
A soldagem oscilante, por outro lado, pode ajustar efetivamente a direção da soldagem, o rastreamento da costura e a distância focal por meio de funções de compensação automática.
Isto leva a uma orientação e foco mais fáceis do feixe de laser, permitindo transformações em todas as direções, um alto grau de automação, alta velocidade de soldagem e alta eficiência, garantindo assim a manutenção da qualidade da soldagem.
Fig. 6 Brasagem da porta traseira automotiva
Vantagens:
- Rastreamento de solda, julgamento em tempo real da trajetória de soldagem da peça;
- De acordo com os diferentes desvios de diferentes peças de trabalho, o ajuste adaptativo de três vias XYZ da trajetória de soldagem pode obter boa qualidade de soldagem;
- Melhore a taxa de consistência da soldagem do produto.
6. Ttrês brasagem localizada
Um módulo de ponto duplo foi adicionado à lente.
Ao soldar, o módulo de três pontos na óptica de brasagem distribui um feixe em três feixes, fornecendo uma solução para brasagem de placas de aço galvanizadas por imersão a quente. Isso resulta em uma costura de soldagem mais suave e que não racha.
Esta tecnologia é usada principalmente na brasagem de ligas de alumínio de componentes de carroceria branca, brasagem a laser de coberturas de teto e porta-malas e brasagem de peças de automóveis.
Vantagens:
- Processo de brasagem mais estável e confiável;
- Velocidade mais rápida;
- Maior resistência;
- Maior aparência e qualidade superficial da soldagem de chapas galvanizadas por imersão a quente;
- Processo de limpeza online;
- Ajuste dinâmico de energia.
7. Soldagem híbrida multicomprimento de onda
A United-Win Laser foi a primeira a criar soldagem híbrida com vários comprimentos de onda.
Este processo envolve a sobreposição dos eixos de dois comprimentos de onda diferentes do laser no espaço, sobrepondo-os. O laser de banda principal é usado principalmente para soldagem, enquanto o laser de subbanda pré-aquece principalmente o fio de soldagem e o metal base, reduzindo a taxa de resfriamento do metal fundido na poça de soldagem.
A soldagem híbrida de múltiplos comprimentos de onda é especialmente adequada para materiais como ligas de alumínio, ligas de magnésio, ligas de cobre e outros.
Vantagens:
- Reduza o conteúdo dos poros;
- Aumentar a estabilidade do cordão de solda e aumentar a eficiência da soldagem;
- O alívio eficaz da tensão térmica pode reduzir rachaduras, melhorar a resistência da solda e obter cordão de solda com aparência uniforme.
Conclusão
Atualmente, tecnologia e equipamentos estrangeiros ainda ocupam uma posição de liderança na indústria de laser, incluindo host de laser, cabeçote de processamento óptico, resfriador, medidor de energia, monitoramento de soldagem, detecção pós-soldagem, calibrador TCP e outros equipamentos auxiliares. No entanto, as empresas nacionais estão a fazer progressos significativos no sentido de colmatar esta lacuna.
Na área de aplicações de soldagem a laser, a tecnologia da China atingiu um nível avançado comparável ao padrão internacional, com o surgimento de várias empresas de alta qualidade.
