SOLDADURA HÍBRIDA LASER-MAG

Soldadura láser-MAG

La soldadura híbrida por láser-MAG es un tipo de soldadura que combina los principios de la soldadura por láser y la soldadura por arco. Se comenzó a utilizar en la década de 1970, pero sólo recientemente ha sido utilizada en aplicaciones industriales. Hay tres tipos de procesos de soldadura híbrida: de láser y arco TIG, de láser y arco de plasma y de láser y arco MIG(MAG).

Este último es el más utilizado en la industria y se conoce comúnmente como soldadura por láser híbrido.

La soldadura híbrida por láser no sólo requiere un láser de alta potencia, sino también un haz del mismo de alta calidad para obtener la necesaria profundidad de soldadura. Se utilizan una gran variedad de tipos de láser, como el de Nd-YAG, en el que la luz láser puede ser transmitida a través de una fibra de vidrio enfriada por agua, proyectándose el haz sobre la pieza a soldar mediante colimadores ópticos. El láser de dióxido de carbonotambién se puede utilizar cuando el haz se transmite por medio de lentes y espejos.

Para soldar objetos metálicos, el rayo láser está enfocado para obtener intensidades de más de 1 Mw /Cm2. Cuando el rayo láser incide sobre la superficie del material, este se calienta hasta la temperatura de vaporización y forma una cavidad. Esto hace que el cordón de soldadura tenga una gran profundidad y anchura.

La densidad de energía del arco MAG es de poco más de 100 Kw /Cm2. La combinación del láser y del arco MAG proporcionan un aumento de la profundidad de penetración de la soldadura y de su velocidad de avancesobre la pieza.

La absorción de la radiación láser depende de la temperatura de la superficie de la pieza. Antes del proceso de soldadura por láser de piezas de aluminio, para evitar la reflectancia inicial, se precalienta el material. Después de conseguida la temperatura de vaporización, casi toda la energía del láser pasa a la pieza a soldar. En la soldadura con láser híbrido, utilizando soldadura MAG, la vaporización tiene lugar no sólo en la superficie de la pieza, sino también en el alambre de relleno, de forma que está disponible más cantidad de vapor de metal para facilitar la absorción de la radiación láser.

Con estos equipos se pueden soldar materiales diversos como acero, acero inoxidable, aluminio, cobre, níquel, inconel, titanio y circonio.

En Suecia, la primera aplicación industrial de HLAW se inició en la primavera de 2005 enDuroc Rail AB en Luleå, con equipos láser de CO2 de 20 Kw de potencia para soldar chapas de acero de alta resistencia para coches de ferrocarril. Los equipos utilizados fueron desarrollados porNORHYB.

Equipo de soldadura híbrida láser Fronius.

En el 2006 ESAB presentó en la feria IMTS sus nuevos equipos desoldadura híbrida de láser y arco (HLAW). La soldadura híbrida combina una penetración profunda de la soldadura, mayores velocidades y una baja entrada de calor en la pieza, lo que supone reducir las deformaciones.

El 14 de abril de 2011 los científicos e ingenieros de GE dieron a conocer en la sede de la empresa Global Research de Niskayuna (Nueva York) sus equipos de soldadura de arco híbrido láser (HLAW) más potentes.

Con estos equipos de 20 Kw de potencia se pueden soldar aceros de dos centímetros y medio de grosor en una sola pasada, frente a los seis cordones necesarios con tecnologías tradicionales y planchas de acero de 12 mm de grosor a una velocidad 6 metros por minuto. Utilizando estos equiposHLAW se aumentará la velocidad a la que se fabrican los productos industriales en el futuro.

Por ejemplo, si se hubiesen utilizado estos equipos para soldar el portaaviones USS Saratoga se habrían ahorrado 800 toneladas de electrodos y reducido el tiempo de soldadura en un 80%. Esta tecnología se podrá utilizar en la industria del petróleo y el gas, la generación de energía, la industria aeronáutica y el ferrocarril.