Vantagens e desvantagens da soldagem a laser

A soldagem a laser é uma técnica de soldagem que usa um feixe de laser para focar uma fonte de calor e unir várias peças de metal. Os fabricantes e processadores de chapas metálicas confiam cada vez mais neste processo de alta tecnologia para soldagem com tecnologia laser para obter maior qualidade, rendimento mais rápido e menores custos de pós-processamento. Quer aprender mais sobre soldagem a laser antes de começar? Continue lendo para saber mais sobre as vantagens e desvantagens da soldagem a laser.

Como funciona a soldagem a laser?

Soldagem a laser ou soldagem por feixe de laser é um processo que usa uma fonte de calor focada em laser para derreter materiais. A soldagem a laser opera em dois modos fundamentalmente diferentes: soldagem com condução limitada e soldagem de furo profundo. O modo de interação do feixe de laser com o material que está sendo soldado dependerá da densidade de potência na qual o feixe atinge a peça. O princípio de funcionamento da soldagem a laser é focar um laser de alta densidade de potência e aplicar calor na junta entre duas superfícies metálicas. Quando a superfície metálica absorve o laser, o material é aquecido e derretido para formar uma solda entre as duas superfícies para completar a soldagem.
A soldagem a laser tem maior precisão e qualidade de soldagem. Como o próprio laser gera muito pouco calor, a costura de solda produzida após a soldagem a laser também é relativamente pequena, o que torna a soldagem a laser especialmente adequada para materiais mais finos, como eletrônicos ou vedações de vidro/metal. Considerando que, ao soldar materiais mais espessos, soldas estreitas e profundas são produzidas entre peças com arestas quadradas. Hoje, as modernas aplicações de soldagem a laser incorporam ótica avançada que permite o uso de robôs programáveis para identificar uma área na peça de trabalho.

Vantagens da soldagem a laser

A soldagem a laser tem muitas vantagens sobre as técnicas de soldagem tradicionais. Em primeiro lugar, a soldagem a laser pode ser feita sem ferramentas ou acessórios adicionais, resultando em resultados mais precisos. Além disso, os lasers podem atingir temperaturas incrivelmente altas, portanto, a soldagem a laser também produz soldas muito fortes e duráveis.

Maior Precisão

A soldagem a laser produz um feixe de laser muito estreito que pode ser focado com muita precisão na área a ser soldada, mesmo em áreas tão pequenas quanto milímetros de diâmetro. Além de um controle mais preciso do processo de soldagem, também evita desperdícios e erros de material de soldagem e garante uma qualidade consistente.

Soldas de alta qualidade

Uma das principais vantagens da soldagem a laser é que ela produz soldas de maior qualidade. Isso ocorre porque a soldagem a laser cria uma solda mais estreita e profunda do que outros métodos, criando uma ligação mais forte entre as duas peças de metal e pode suportar temperaturas extremas e ambientes hostis. O pulso uniforme da soldagem a laser resulta em uma costura muito limpa após a soldagem a laser, sem rebarbas ou rebarbas que são inevitáveis na soldagem a gás ou elétrica.

O laser aumenta a velocidade de soldagem

A soldagem a laser é muitas vezes mais rápida (até 5 a 10 vezes mais rápida) do que os métodos tradicionais. As velocidades de soldagem variam dependendo do tipo e potência do gerador de laser usado. Altas velocidades de soldagem permitem que mais peças sejam produzidas por hora, o que significa tempos de execução mais rápidos e maior produtividade. Além disso, a soldagem a laser pode ser integrada a equipamentos automatizados, o que permite que funcionem por períodos mais longos.

Reduza os custos de tratamento pós-soldagem

O processo de soldagem tradicional e soldagem a laser é transferir calor na junção de duas superfícies. Ao soldar usando métodos tradicionais, os materiais podem estar sujeitos a flexão, estresse e outros efeitos negativos. No entanto, o laser tem uma densidade de potência enorme, a largura da zona afetada pelo calor em ambos os lados da solda é estreita e o dano térmico e a perda de desempenho do material próximo à solda são reduzidos. A deformação das amostras é, portanto, menor do que a das amostras soldadas por muitos outros processos.
A retificação geralmente não é necessária após a soldagem a laser, o que pode reduzir significativamente os custos de pós-processamento. Ter uma costura de solda decorativa também ajuda a melhorar a aparência do produto e a causar uma boa primeira impressão no cliente.

Versatilidade

A soldagem a laser é extremamente versátil e diferentes unidades de laser são boas para soldar diferentes tipos de coisas. Por exemplo, a soldagem a laser pode ser realizada em uma variedade de materiais metálicos, incluindo aço macio, aço inoxidável e titânio. A soldagem a laser pode ser usada para soldar chapas de aço grossas usadas na indústria naval, para soldar metais preciosos usados em joias ou para soldar contatos de cobre em baterias de carros elétricos. Ele pode alcançar locais de difícil acesso, realizar soldagem de longa distância sem contato e tem grande flexibilidade. A soldagem a laser é muito adequada para a montagem e soldagem de peças em miniatura e pequenas produzidas em grandes quantidades.

Maior segurança

Outra vantagem da soldagem a laser como um processo de junção sem contato é a segurança. As máquinas de solda a laser de baixa potência representam menos riscos à segurança e geralmente são portáteis, usando um cabeçote de solda portátil para iniciar a soldagem; poder superior máquinas de solda a laser são controlados remotamente, permitindo que os trabalhadores direcionem o feixe de laser sem a necessidade de estar próximo à área de soldagem. Além disso, a soldagem a laser produz menos fumaça do que outros métodos, o que ajuda a reduzir o risco de doenças respiratórias dos trabalhadores e melhora a qualidade do ar.

Desvantagens da soldagem a laser

Apesar dos muitos benefícios do uso da soldagem a laser, também existem algumas desvantagens associadas à soldagem a laser que devem ser consideradas antes de investir nessa tecnologia. Isso ajuda você a obter uma melhor compreensão de suas máquinas e reduz os custos associados a paradas de máquinas.

Altos custos iniciais

A principal desvantagem da soldagem a laser é o alto custo inicial. O custo inicial de aquisição de uma unidade laser é normalmente o dobro ou o triplo dos sistemas convencionais, exigindo um investimento único significativo. Também pode ser caro treinar os funcionários para usá-los. Além disso, os custos de manutenção e reparo de máquinas de solda a laser também podem ser maiores do que outros tipos de equipamentos de soldagem. Mas a soldagem a laser se paga rapidamente com sua velocidade, precisão e versatilidade superiores. A orientação eficiente da soldagem a laser permite que as empresas otimizem a produção, reduzam o desperdício de material e aumentem a lucratividade geral.

Baixa tolerância de folga

Baixa tolerância de folga significa que a precisão de montagem da soldagem é alta e a posição da viga na peça de trabalho não pode ter desvios óbvios. Isso ocorre porque o tamanho do ponto do laser focalizado é pequeno e a costura de solda é estreita, o que é propenso a defeitos de soldagem quando a peça de trabalho é montada ou o posicionamento do feixe é impreciso. Tolerâncias baixas de folga significam que você precisa garantir que seus processos/fornecedores upstream possam atender de forma confiável a níveis de tolerância rígidos.

Treinamento exigido

Na manufatura e na fabricação de metais, a soldagem a laser tornou-se uma tecnologia transformadora, oferecendo precisão e eficiência incomparáveis. No entanto, concretizar todo o potencial de uma máquina de solda a laser requer mais do que comprar equipamento. Requer treinamento extensivo do operador e moderno para garantir uma operação segura, otimizar o desempenho e desbloquear os inúmeros benefícios que oferece. Sessões de treinamento do operador podem aumentar o custo geral de uma máquina de solda a laser.

Aplicação limitada

Embora uma máquina de solda a laser ofereça excelentes vantagens em muitas aplicações, ela também tem certas limitações, como é menos adequada para soldar materiais mais espessos e não pode ser usada para certos tipos de juntas. Além disso, certos materiais, como superfícies altamente reflexivas, podem não ser adequados para soldagem a laser. Nesses casos, métodos alternativos de soldagem, como soldagem a arco ou soldagem por e-book, podem ser mais apropriados. Recomenda-se que, antes do início de um projeto de soldagem, seus requisitos específicos sejam avaliados e um especialista seja consultado para determinar o método de soldagem mais adequado.

Há um risco de segurança

Embora a soldagem a laser tenha revolucionado a indústria de soldagem com sua precisão e eficiência, ela ainda apresenta certos riscos de segurança. Por exemplo, ao usar uma máquina de solda a laser, o intenso feixe de laser emitido durante o processo de soldagem pode causar queimaduras graves ou danos permanentes aos olhos se a proteção ocular adequada não for usada.

Ao usar uma máquina de solda a laser, são necessários protocolos de segurança abrangentes, treinamento adequado e manutenção regular do equipamento para minimizar os riscos associados à soldagem a laser. A soldagem a laser requer mais medidas de proteção do que outros métodos de soldagem.

Resumir

A soldagem a laser é uma tecnologia impressionante que pode fornecer aos fabricantes métodos de soldagem eficientes e de baixo custo. Embora existam algumas desvantagens neste processo, como baixas tolerâncias de folga durante a soldagem, elas podem ser superadas com pouco cuidado. Se você está em uma empresa e procura uma maneira confiável de unir metais com rapidez e precisão, a soldagem a laser pode ser exatamente o que você precisa!
Para saber mais sobre a soldagem a laser em ação, assista a este vídeo. Se você tiver mais perguntas, Laser AccTek terá prazer em discutir sua aplicação específica com você para ajudá-lo a tomar a decisão certa.

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