Los beneficios de la mano.

Imágenes: Fotónica IPG

La soldadura láser automatizada ha ganado popularidad en los últimos años a medida que los propietarios de talleres han visto lo eficiente que puede ser el proceso, dada la aplicación adecuada. Debido a la reducción de la zona afectada por el calor que se logra con un láser y a la capacidad de producir soldaduras de calidad sin necesidad de alambre de soldadura, era una consideración natural para cualquiera que trabajara con materiales delgados como el acero inoxidable, donde el acabado del producto suele ser una prioridad. Hasta hace poco, exportar esta tecnología a aplicaciones manuales parecía poco probable debido a la complejidad y el costo de los equipos láser tradicionales y a las preocupaciones de salud y seguridad asociadas con productos mal diseñados.

A finales de 2020, IPG Photonics abordó esas preocupaciones al presentar su sistema de soldadura láser portátil LightWELD 1500, y fue uno de los grandes atractivos en la sala de soldadura de FABTECH Chicago este año cuando lanzó su nuevo modelo XC, que incluye un sistema de limpieza. función.

La apariencia de la fuente de energía para soldadura IPG es precisamente el tipo de construcción de caja a la que está acostumbrado un soldador, que mide 12,4 por 25,2 por 21 pulgadas y pesa 118 libras. Incluye un panel de control que permite al operador ajustar la potencia del láser entre 150 y 1.500 W, lo que permite configurar una soldadura rápida de material de hasta 4 mm de espesor con solo girar una perilla. El sistema puede almacenar hasta 74 modos preestablecidos, que incluyen recetas de soldadura recomendadas por el fabricante con espacio para las desarrolladas por el usuario. El sistema le brinda al operador la capacidad de ajustar estos modos preestablecidos para configuraciones de piezas y materiales específicos.

Aunque la pistola de soldar se maneja como un soplete GMAW y parece una pistola GTAW, la fuente de energía no produce un arco. En cambio, para crear el baño de fusión se utiliza energía luminosa muy enfocada generada por una fuente de láser de fibra (llamada así porque utiliza tecnología de fibra óptica completamente de estado sólido para mayor eficiencia y confiabilidad). Con una potencia total de 1.500 W, son posibles espesores de soldadura de hasta 4 mm en soldaduras de un solo lado en acero inoxidable, acero galvanizado, acero dulce y aluminio, y de 10 mm en soldaduras de dos lados. En cobre son posibles espesores de soldadura de hasta 1 mm utilizando un modo pulsado para una soldadura de una cara y de 2 mm para una soldadura de dos caras.

Los láseres son bastante precisos, por supuesto, por lo que lograr una soldadura decente en piezas con un ajuste no perfecto requiere la configuración de oscilación.

"IPG y otros fabricantes de láser utilizan el término 'bamboleo' para describir una función del equipo que hace que la posición del haz sea escaneada en distancias pequeñas", dijo David Fisher, director de marketing corporativo de IPG. "En este caso, el haz se balancea o se escanea de lado a lado para aumentar el ancho del baño de fusión".

Con la función de oscilación, el operador puede ajustar un ancho de costura de hasta 5 mm. Se puede utilizar un control adicional conocido como frecuencia de oscilación para ajustar la apariencia y la calidad de la soldadura.

"La frecuencia y el ancho de la oscilación ya están establecidos en los programas preestablecidos", dijo Fisher. “No lo ves pero está en el fondo. Si necesita más o menos, puede ajustarlo para ajustarlo a sus necesidades”.

Además del modo de soldadura básico, conocido como modo CW porque el rayo láser funciona en una onda continua, la máquina también está equipada con un modo de soldadura por puntos, un modo de soldadura por puntos y un modo pulsado, todos ellos diferentes configuraciones optimizadas para aplicaciones específicas. . La máquina viene con una tabla de matriz para diferentes materiales y espesores para guiar al operador en la selección del mejor modo de procesamiento. Para aplicaciones que involucran piezas menos precisas que requieren algo de relleno de metal, se puede conectar a la pistola un alimentador de alambre automático opcional. Nuevamente, la configuración del modo preestablecido está disponible para obtener buenos resultados desde el primer momento.

En FABTECH 2021, IPG lanzó su modelo 1500 XC. Además de todas las funciones de soldadura descritas anteriormente, el XC incluye una función de láser pulsado de alta frecuencia que se puede utilizar para la limpieza de piezas.

Aquí vemos el modelo XC utilizado para limpiar el material antes de soldarlo.

“El funcionamiento de los modos de limpieza es similar al bamboleo. El modelo XC proporciona una distancia de escaneo más amplia y ofrece hasta 15 mm de limpieza utilizando el haz pulsado de alta frecuencia”, dijo Fisher. “Estos modos se pueden utilizar tanto para operaciones previas como posteriores a la soldadura. Por lo tanto, ya sea que esté eliminando óxido de piezas o eliminando hollín o residuos después de la soldadura, le permite lograrlo sin necesidad de esmerilado ni productos químicos”.

Cambiar de la función de soldadura a la de limpieza en el XC solo requiere apagar la boquilla y seleccionar el modo, por lo que la tarea lleva menos de 20 segundos.

Fisher señaló que además de seguir las mismas precauciones de seguridad y PPE que se aplican a una máquina de soldar estándar, los operadores que utilizan un sistema láser deben observar un par de medidas de seguridad adicionales. Primero, el sistema debe operarse en lo que se conoce como Área Controlada por Láser; Por lo general, es un área o habitación cerrada y hermética con dispositivos de seguridad e indicadores visuales en las puertas para evitar que personas desprotegidas entren al área y queden expuestas al rayo láser. En segundo lugar, cualquier persona que se encuentre dentro del área controlada por el láser debe usar gafas de seguridad para láser y casco de protección proporcionados por el proveedor siempre que el láser esté funcionando.

Como protección adicional para los operadores del láser, la máquina también está equipada con otros dispositivos de seguridad. Como todos los productos láser, un interruptor de llave permite bloquearlo cuando no lo utiliza un operador capacitado.

Al igual que en las máquinas GMAW, el sistema láser portátil debe estar conectado a tierra para estar operativo, por lo que tiene un cable de tierra que crea un bucle de señal desde la pistola de soldar que hace contacto con la pieza en la mesa y la unidad. Si el cabezal de soldadura no está en contacto con la pieza soldada, la potencia del láser se apaga y la máquina deja de funcionar.

La máquina también tiene un gatillo de pistola de soldadura de dos pasos (activar y luego disparar) para una operación intencional.

"Creamos capacitación en seguridad y videos de introducción que nuestros clientes deben ver antes de utilizar la máquina", dijo Fisher. “Es fundamental que los usuarios lean y comprendan el manual del operador y todas las instrucciones de seguridad antes de utilizar el equipo”, enfatizó.

La máquina viene equipada con cuatro tipos de boquillas, cada una optimizada para diferentes tipos de soldadura, configuraciones y geometrías de piezas: puntas bifurcadas que son adecuadas para puntos de esquina exteriores y puntas más ajustadas para uniones interiores.

"La máquina viene con una matriz que recomienda qué puntas usar con qué geometrías", dijo Fisher.

El cambio más grande que Fisher dice que los usuarios encuentran cuando prueban por primera vez el soldador láser es la velocidad.

"Los operadores están calibrados para trabajar las soldaduras a una determinada velocidad", dijo. “Tienen memoria muscular. Inicialmente, el desafío para ellos es comprender que, si bien el equipo se puede configurar para que coincida con su velocidad, el proceso puede ser fácilmente dos o cuatro veces más rápido de lo que están acostumbrados con GMAW y GTAW. Lo que hemos descubierto a partir de las experiencias y testimonios de los clientes es que las personas pueden crear rápidamente soldaduras consistentes y de alta calidad debido a la familiaridad con el diseño de la pistola y la facilidad para elegir un modo de aplicación almacenado que coincida con el material y el espesor”.

Puede comunicarse con el editor Robert Colman en [email protected].

Fotónica IPG, www.ipgphotonics.com