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Prevención de poros de soldadura láser: Causas y métodos

La soldadura láser se utiliza ampliamente en numerosas industrias por sus ventajas de energía concentrada, alta precisión y excelentes resultados.

Sin embargo, el uso de máquinas de soldadura láser también conlleva posibles incertidumbres.

Un funcionamiento incorrecto o procesos imperfectos durante la soldadura láser pueden provocar a menudo porosidad en la soldadura.

Para resolver este problema, es importante identificar primero las causas de la porosidad y, a continuación, ofrecer soluciones adecuadas basadas en el análisis de las causas.

¿Por qué se producen poros durante la soldadura?

Porosidad en soldadura láser se debe al atrapamiento de gas durante el proceso de solidificación del metal de soldadura. La velocidad de enfriamiento del metal de soldadura en soldadura láser es significativamente más rápida en comparación con la soldadura convencional, lo que dificulta la salida de gases y la formación de poros.

Hay dos causas principales de porosidad en soldadura láser:

  • Limitaciones en las condiciones de sinterización y prensado de los materiales pulvimetalúrgicos, que dan lugar a una menor compacidad en comparación con los materiales de fundición.
  • La porosidad también es un defecto común en soldadura láser procesos. Durante el proceso de control del plasma, la presión dinámica del gas auxiliar afecta al flujo del baño de fusión y al escape de gas de los pequeños orificios, lo que afecta directamente a las profundidades soldadura por penetración.
Porosidad de la soldadura

Porosidad de la soldadura

Proceso de formación de la soldadura

Proceso de formación de la soldadura

Existe una correlación entre el número de poros en una soldadura y el tamaño del potencia del láser utilizado. Un aumento de la potencia del láser se asocia a un aumento del número de poros.

Se cree que el elevado calor generado por el aumento de la potencia del láser hace que el metal fundido alcance temperaturas extremadamente altas, lo que provoca la producción de vapor de metal, vuelve inestable el metal líquido de la piscina de fusión y provoca turbulencias.

Para reducir la formación de poros, se recomienda reducir la potencia del láser y aumentar la velocidad de soldadura. Esto reducirá la producción de vapor de metal y minimizará la formación de poros.

Método para evitar que la soldadura láser produzca orificios de aire

Se utiliza el principio de la metalurgia 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 emplea para alterar el comportamiento de los orificios pequeños y reducir la entrada de gas protector.

Aunque estos métodos pueden ayudar a reducir el número de poros, no pueden eliminarlos por completo. El método de oscilación del haz se utiliza para minimizar o eliminar los poros en penetración profunda soldadura láser.

El movimiento alternativo del haz sobre la soldadura prolonga el tiempo de permanencia del metal líquido en el baño de soldadura y aumenta el aporte de calor por unidad de superficie, reduciendo la relación profundidad-anchura de la soldadura. Esto favorece la formación de burbujas y ayuda a eliminar los poros. Además, la oscilación del flujo del haz agita el baño de soldadura, aumentando la convección y ayudando a eliminar los poros.

Utilizando un medidor de limpieza de superficies y una unidad RFU, es posible evaluar la limpieza de las piezas de forma rápida y precisa. Estos datos ayudan a evitar el impacto de la subjetividad humana en el proceso de limpieza y a optimizarlo para lograr una mayor eficacia, reduciendo las repeticiones y los costes de producción.

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