6 Nuevas tecnologías avanzadas de soldadura | MachineMFG

6 Nuevas tecnologías avanzadas de soldadura

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1. Soldadura láser

Radiación láser calienta la superficie que se va a mecanizar, y el calor se conduce a la difusión interna mediante transferencia térmica. Controlando la anchura del pulso láser, la energía, la potencia máxima y la frecuencia de repetición, la pieza se funde para formar un baño de fusión específico.

Soldadura por puntos

Soldadura por puntos

Soldadura láser continua

Continuo soldadura láser

Soldadura láser

Soldadura láser puede lograrse mediante el uso de un rayo láser continuo o pulsado.

El principio de la soldadura láser puede dividirse en dos categorías: soldadura por conducción de calor y soldadura profunda por láser. soldadura por penetración.

Cuando la densidad de potencia es inferior a 10^10 W/cm^2, se considera soldadura por conducción de calor.

Cuando la densidad de potencia es superior a 10^10 W/cm^2, el superficie metálica es cóncava y forma "agujeros" debido al calentamiento, lo que da lugar a una soldadura por fusión profunda. Este proceso se caracteriza por su rápida velocidad de soldadura y su elevada relación profundidad/anchura.

soldadura por conducción del calor

Soldadura láser se utiliza ampliamente en industrias de fabricación de alta precisión como la automovilística, la naval, la aeronáutica y la ferroviaria de alta velocidad. Ha mejorado enormemente la calidad de vida de las personas y ha impulsado la industria de los electrodomésticos hacia la era de la fabricación de precisión.

En particular, la creación por parte de Volkswagen de la tecnología de soldadura sin juntas de 42 metros ha mejorado significativamente la integridad y la estabilidad de la carrocería.

42 metros de tecnología de soldadura sin soldadura

El Grupo Haier, empresa líder en electrodomésticos, se enorgullece de haber lanzado al mercado la primera lavadora fabricada con tecnología de soldadura láser sin costuras.

La avanzada tecnología láser puede cambiar radicalmente la vida de las personas.

2. Soldadura híbrida por láser

La soldadura híbrida por láser combina la tecnología de soldadura por rayo láser y la soldadura MIG para producir un efecto de soldadura óptimo, una velocidad de soldadura rápida y una excelente capacidad de puenteado de la soldadura.

Actualmente es el método de soldadura más avanzado.

Soldadura híbrida por láser

Las ventajas de la soldadura híbrida por láser son la alta velocidad, la mínima deformación térmica, una pequeña zona afectada por el calor y la conservación de la estructura metálica y las propiedades mecánicas de la soldadura.

ventajas de la soldadura híbrida por láser

La soldadura híbrida por láser no sólo es adecuada para soldar estructuras de chapa de automóviles, sino también para muchas otras aplicaciones.

Por ejemplo, cuando esta tecnología se utiliza en la producción de bombas de hormigón y plumas de grúas móviles, estos procesos requieren el uso de acero de alta resistencia y las tecnologías tradicionales suelen necesitar procesos adicionales, como el precalentamiento, lo que aumenta el coste.

Además, la tecnología también puede aplicarse en la fabricación de vehículos ferroviarios y estructuras de acero convencionales, como puentes, depósitos de combustible y otros.

3. Soldadura por fricción

La soldadura por fricción-agitación utiliza el calor de fricción y el calor de deformación plástica como fuentes de calor.

La soldadura por fricción (FSW) es un proceso en el que se inserta un pasador cilíndrico o de otra forma (como un cilindro roscado) en la unión de la pieza.

El cabezal de soldadura gira a gran velocidad y roza el material de la junta, haciendo que aumente su temperatura y se reblandezca.

Soldadura por fricción

En la agitación por fricción proceso de soldadura, la pieza de trabajo debe fijarse firmemente al respaldo. El cabezal de soldadura gira a gran velocidad mientras la costura de la pieza de trabajo del borde se mueve con respecto a la pieza de trabajo.

Soldadura por fricción

La sección saliente del cabezal de soldadura se extiende en el material para la fricción y la agitación, y su hombro frota contra la superficie de la pieza para generar calor, que se utiliza para evitar el desbordamiento de material plástico y eliminar la película de óxido superficial.

Soldadura por fricción

La soldadura por fricción da lugar a un ojo de cerradura al final del proceso.

Por lo general, este orificio puede eliminarse o sellarse con otro método de soldadura.

La soldadura por fricción es capaz de soldar una gran variedad de materiales distintoscomo los metales, la cerámica y los plásticos.

Presume de muchas ventajas, entre ellassoldadura de calidad, defectos mínimos, facilidad de mecanización y automatización, calidad constante y alta rentabilidad.

4. Soldadura por haz de electrones

La soldadura por haz de electrones (EBW) es una tipo de soldadura Método que utiliza la energía térmica generada por la aceleración y focalización de un haz de electrones que bombardea el material a soldar en un entorno al vacío o sin vacío.

Soldadura por haz de electrones

La soldadura por haz de electrones (EBW) se utiliza ampliamente en sectores como el aeroespacial, la energía atómica, la defensa nacional, el militar, el automóvil, los instrumentos eléctricos y muchos otros debido a sus ventajas, como la ausencia de electrodos, la reducción de la oxidación, la excelente repetibilidad del proceso y la mínima deformación térmica.

Soldadura por haz de electrones

Principio de funcionamiento de la soldadura por haz de electrones

Los electrones son liberados por el cátodo del cañón de electrones.

Bajo la influencia de la tensión de aceleración, los electrones se aceleran a velocidades comprendidas entre 0,3 y 0,7 veces la velocidad de la luz y adquieren una cierta cantidad de energía cinética.

A continuación, el haz de electrones de alta densidad puede enfocarse mediante la lente electrostática y la lente electromagnética dentro del cañón de electrones.

Cuando el haz de electrones incide en la superficie de la pieza, su energía cinética se transforma en energía térmica, provocando la rápida fusión y evaporación del metal.

Debido al vapor metálico a alta presión, se forma rápidamente en la superficie de la pieza un pequeño orificio conocido como ojo de cerradura.

Con el movimiento relativo del haz de electrones y la pieza, el metal líquido fluye alrededor del ojo de la cerradura y se solidifica para formar la soldadura en la parte posterior del baño de soldadura.

Máquina de soldadura por haz de electrones

Principales características de la soldadura por haz de electrones

Los resultados muestran que el haz de electrones tiene una fuerte penetración y una alta densidad de potencia, lo que da lugar a una gran relación profundidad-anchura de la soldadura, que puede alcanzar 50:1. Es capaz de soldar materiales de gran espesor en una sola pasada, con un máximo de espesor de soldadura de hasta 300 mm.

La soldadura por haz de electrones también tiene la ventaja de una buena accesibilidad, una rápida velocidad de soldadura (generalmente superior a 1 m/min), una pequeña zona afectada por el calor, una mínima deformación de la soldadura y un alto rendimiento. estructura de soldadura precisión. La energía del haz de electrones puede ajustarse para adaptarse a una amplia gama de espesores de metal, desde 0,05 mm hasta 300 mm, sin necesidad de ranura, lo que la convierte en una opción versátil en comparación con otras. métodos de soldadura.

Además, la soldadura por haz de electrones es adecuada para soldar diversos materiales, en particular metales activos, metales refractarios y piezas de alta calidad.

5. Soldadura ultrasónica de metales

La soldadura de metales por ultrasonidos es un método único para unir metales similares o distintos utilizando el vibración mecánica energía de la frecuencia ultrasónica. A diferencia de otros métodos de soldadura, la soldadura de metales por ultrasonidos no requiere aplicar corriente eléctrica ni una fuente de calor a alta temperatura a la pieza.

En cambio, bajo presión estática, la energía de vibración del bastidor se convierte en trabajo de fricción, energía de deformación y un aumento limitado de la temperatura. Esto da lugar a una unión metalúrgica entre las juntas, creando una soldadura en estado sólido sin que se funda el metal base.

Soldadura ultrasónica de metales

Supera eficazmente las salpicaduras y la oxidación durante soldadura por resistencia.

Puede utilizarse para la soldadura por puntos individuales, la soldadura por puntos múltiples y la soldadura de bandas cortas de materiales como cobre, plata, aluminio, níquel y otros alambres o chapas no ferrosos. Las máquinas de soldadura se utilizan ampliamente en la soldadura de cables SCR, fusibles, cables eléctricos, piezas de polos de baterías de litio y orejetas de polos.

La soldadura ultrasónica de metales utiliza ondas de vibración de alta frecuencia que se transmiten al superficie metálica a soldar. Bajo presión, las dos superficies metálicas se frotan entre sí para formar una unión entre capas moleculares.

Soldadura ultrasónica de metales

Entre las ventajas de la soldadura de metales por ultrasonidos figuran la rapidez, la eficiencia energética, la alta resistencia a la fusión, la buena conductividad, la ausencia de chispas y un proceso similar al del tratamiento en frío. Sin embargo, sus desventajas son que las piezas metálicas soldadas no deben ser demasiado gruesas (por lo general, no deben superar los 5 mm), el punto de soldadura no debe ser demasiado grande y hay que aplicar presión.

6. Soldadura a tope

El principio del flash soldadura a tope es utilizar una máquina de soldadura a tope para poner en contacto los dos extremos del metal. Se aplica una tensión baja y una corriente alta, calentando el metal a una temperatura determinada hasta que se ablanda. En junta de soldadura se forma aplicando presión axial y forjando.

Soldadura a tope

El principio de la soldadura flash a tope consiste en utilizar una máquina de soldadura a tope para poner en contacto los dos extremos del metal. Se aplica una tensión baja y una corriente alta, lo que hace que el metal se caliente a una temperatura específica y se ablande. A continuación, se realiza un forjado a presión axial para crear la unión de soldadura a tope.

Las dos piezas a soldar se sujetan mediante dos electrodos de pinza, que se conectan a la alimentación eléctrica antes de hacer contacto. Al mover la pinza móvil, las dos caras extremas de las piezas hacen un ligero contacto, que las electriza y calienta.

Esto da lugar a una chispa, que forma el fogonazo al explotar el punto de contacto debido al metal líquido formado por el calentamiento. A medida que el accesorio móvil continúa moviéndose, se sigue produciendo el fogonazo, calentando ambos extremos de las piezas.

Una vez que alcanzan la temperatura deseada, los extremos de las dos piezas se extruyen y el potencia de soldadura se corta, solidificando las piezas. La resistencia de la unión se utiliza para calentar la soldadura, haciendo que el punto de contacto se encienda y funda el metal de la cara del extremo de la soldadura. A continuación se aplica rápidamente una fuerza superior para completar la proceso de soldadura.

Soldadura a tope de acero

La soldadura a tope de acero consiste en insertar dos barras de acero en una unión a tope. La corriente de soldadura que pasa por el punto de contacto de las dos barras de acero genera un calor de resistencia que funde el metal en el punto de contacto y produce una fuerte chispa. Esto forma una llamarada y libera trazas de moléculas, acompañadas de un olor acre. El sitio soldadura a presión A continuación, el proceso se completa rápidamente aplicando la fuerza de forja.

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