Qué máquina de soldar láser elegir

La soldadura láser es un proceso sin contacto que permite ensamblar principalmente piezas metálicas mediante rayo láser.

Este tipo de soldadura es adecuado para aplicaciones que requieren altas velocidades y para soldaduras delgadas con baja distorsión térmica.

La velocidad de este proceso, la capacidad de controlar la calidad de la soldadura durante la operación y el alto nivel de automatización hacen que la soldadura láser sea un método muy utilizado en muchos sectores industriales como la industria médica, electrónica o de la automoción, y también en fabricación de herramientas.

Ver máquinas de soldar láser

¿Por qué elegir una máquina de soldar láser?
Las máquinas de soldadura láser ofrecen muchas ventajas:
- Rapidez:
  
  El láser calienta el metal con mucha rapidez, lo que limita al mismo tiempo el riesgo de deformación.
  
  Esta tecnología es especialmente útil cuando se necesita soldar un gran número de chapas y se utiliza mucho en la industria del automóvil.
- Alta precisión:
  
  Dan lugar a soldaduras bien localizadas, muy finas, extremadamente limpias y casi invisibles.
  
  Son especialmente aptas para soldar piezas pequeñas.
  
  Este tipo de soldadura es muy popular en el sector dental y de la joyería porque el resultado es altamente estético.
  
  También es posible dividir el rayo láser en varios haces para que la soldadura sea aún más precisa.
- Amplia variedad de piezas y materiales:
  
  Las máquinas de soldadura láser se utilizan principalmente para soldar metales, incluso metales refractarios.
  
  Sirven igualmente para soldar piezas no metálicas, como la porcelana y el vidrio.
  
  Permiten soldar piezas con formas muy diferentes.
- Bajo desgaste:
  
  Las máquinas de soldar láser funcionan sin contacto, por lo que no hay riesgo de desgaste en la máquina.
  
  No hay necesidad de sustituir las herramientas o los electrodos, una clara ventaja en términos de reducción de residuos.
- Control digital:
  
  La calidad de la soldadura puede controlarse por ordenador durante el proceso.
  
  El alto nivel de automatización de este proceso permite detectar y resolver cualquier problema de calidad.
Sin embargo, debe tenerse en cuenta que las máquinas de soldar láser presenta ciertas desventajas:
- Los costes de instalación de los equipos láser son bastante elevados.
- Esta tecnología requiere una gran precisión de posicionamiento de las piezas durante el proceso para evitar cualquier desviación del rayo láser.
- La soldadura láser es más fina que la soldadura de haz de electrones; esto hace que el proceso no sea adecuado para soldar metales de alta reflectividad.
Ventajas de las máquinas de soldar láser:
- Rapidez.
- Precisión.
- Flexibilidad.
- Durabilidad.
- Automatización.
¿Láser pulsado o láser continuo?
Las máquinas de soldar láser pueden venir equipadas con uno de los siguientes dos tipos de láser: láser pulsado o láser continuo. La elección de uno sobre el otro dependerá del espesor del material que se vaya a soldar.
- Láser pulsado:
  - Apto para metales ligeros y finos.
  - Evita que se deformen o se fundan.
  - El láser pulsado se utiliza principalmente para soldar chapas, cuchillas de afeitar, eslabones de cadenas en la industria de la joyería o marcapasos de titanio.
- Láser continuo:
  - Apto para soldar soldar piezas gruesas.
  - Eficaz en metales refractarios.
  - Se recomienda no utilizarlo en metales u otras piezas demasiado delgadas porque podría dañarlos, deformarlos o fundirlos.
  - Su precio es mayor que el del láser pulsado; si bien, reduce los costes operativos.
¿Cómo elegir la fuente del láser?
Existen tres tipos de fuentes: láser de fibra, láser CO2 y láser Nd:YAG. La fuente dependerá del tipo de láser —pulsado o continuo—.
- Láser de fibra:
  - El láser de fibra se basa en haces finos y cortantes que permiten realizar un trabajo en continuo y en profundidad.
  - Al igual que el láser CO2, el láser de fibra puede alcanzar una profundidad considerable con gran rapidez y eficacia; es, por tanto, idóneo para chapas gruesas.
  - Es más fácil de integrar en máquinas que otros tipos de láser, tanto en términos de uso como de mantenimiento.
  - Este láser ofrece un rendimiento medio del 25 %.
- Láser CO2:
  - El láser CO2 utiliza una mezcla gaseosa de dióxido de carbono, helio y nitrógeno cuya excitación eléctrica permite operar en continuo.
  - Al igual que el láser de fibra, el láser CO2 puede penetrar rápida y eficazmente en chapas de grosor considerable.
  - No obstante, es más eficaz en piezas de acero gruesas que el láser de fibra, razón por la cual se utiliza más en este último caso.
  - Es más versátil, ya que puede penetrar en piezas gruesas y finas.
  - Con una potencia de 8.000 W, este láser presenta un rendimiento medio el 7 %.
- Láser Nd:YAG:
  - El láser Nd:YAG permite controlar eficazmente la potencia, la duración y el tipo de pulso del láser.
  - Opera idealmente en modo pulsado.
  - No obstante, emite pulsos de longitudes de onda muy diferentes que no siempre alcanzan su objetivo y se disipan en forma de calor.
  - Este tipo de láser es menos eficiente energéticamente —entre un 3 y 4 %— que los láseres CO2 —entre un 7 y un 10 %— o los de fibra —entre un 25 a 30 %—.
¿Qué parámetros habrá que supervisar?
Antes de utilizar una máquina de soldar láser, deberán controlarse varios parámetros. Estas son algunas de las precauciones necesarias para que el proceso de soldadura sea todo un éxito.
- Modulación de la energía
  - Es importante modular correctamente la energía para adaptar la potencia al proceso.
  - Se evitarán así pérdidas innecesarias de energía.
- Diámetro correcto del rayo láser
  - El diámetro tiene una repercusión directa en el rendimiento de la soldadura.
  - Se recomienda ajustar el diámetro del rayo láser entre 0,2 y 2 mm.
- Frecuencias de pulso
  - Las frecuencias de pulso demasiado altas dan como resultado energías de pulso demasiado bajas y, por tanto, una soldadura menos eficaz o incluso ineficaz.
- Monitorización de la forma de onda de los pulsos láser
  - Se aconseja cambiar la forma de onda de acuerdo con el metal que se vaya a soldar.
  - Las formas de onda inadecuadas implicarán una pérdida de entre el 60 y el 98 % de la energía láser y la operación de soldadura será fallida.
¿Por qué modelo de máquina de soldar optar?
Existen 3 tipos de modelos de máquinas de soldar:
- Máquinas de soldar manuales.
- Máquinas de soldar semiautomáticas.
- Máquinas de soldar automáticas.
Decantarse por uno u otro modelo dependerá de:
- La producción —¿series pequeñas, medianas o grandes ?—.
- La configuración de la estación de trabajo.
Máquina de soldar láser manual de la marca Rofin Laser Micro

Máquinas de soldar láser manuales
- Son más compactas que las máquinas semiautomáticas y automáticas.
- Están equipadas con puertas manuales o automáticas.
- El operador se encarga de la alimentación de las piezas que haya que soldar.
- Estas máquinas son adecuadas para series pequeñas.
Máquina de soldar láser semiautomática GEM Laser

Máquinas de soldar láser semiautomáticas
- Son más grandes que las máquinas manuales.
- Están equipados con mesas giratorias.
- Estas máquinas son ideales para series medianas y grandes.
Máquina de soldar láser automática de la marca Foshan Beyond Laser Technology

Máquinas de soldar láser automáticas
- Son las más voluminosas.
- Vienen robotizadas y gestionan automáticamente el posicionamiento de las piezas bajo el láser.
- La necesidad de intervención humana es menor, lo que reduce los esfuerzos del operador.
- Son ideales para grandes series.
- Ayudan a aumentar la productividad.
- La presencia de una estación de carga y descarga automática reduce los tiempos de inactividad.
- Su precio es bastante mayor.