Soldadura láser: tecnologías continua y pulsada

La soldadura láser se ha convertido en un método ampliamente aceptado para unir diversos materiales, desde plásticos finos hasta metales refractarios. Sus aplicaciones abarcan los sectores médico, aeroespacial, de defensa, energético y muchas otras industrias de alta tecnología. La gran flexibilidad del proceso de soldadura permite utilizarlo para crear implantes microelectrónicos y para soldar depósitos de combustible de cohetes.
Una de las primeras y más importantes preguntas que pueden surgir al elegir un método de soldadura láser es si utilizar un láser de onda continua (CW) o pulsado.

Soldadura láser: tecnologías continua y pulsada

Soldadura láser ocupa hoy una posición clave entre los métodos modernos de unión de metales y aleaciones. Se utiliza en una amplia gama de sectores, desde la fabricación aeronáutica y automovilística hasta la medicina y la microelectrónica. Esta tecnología permite una alta precisión, un impacto térmico mínimo y uniones soldadas resistentes. Sin embargo, al seleccionar el equipo, una consideración importante es el tipo de láser— onda continua (CW) o pulsado. Cada uno tiene sus propias características, ventajas y aplicaciones. En este artículo analizaremos en detalle las diferencias, los principios de funcionamiento y los criterios de selección, y explicaremos dónde adquirir equipos de soldadura láser fiables.

¿Qué es la soldadura láser continua?

Un láser de onda continua genera un haz de radiación constante. Como su nombre indica, el haz es ininterrumpido y tiene una salida estable. Láseres de fibra son los más utilizados en la práctica, ya que ofrecen alta eficiencia, una excelente calidad de haz y una larga vida útil. Son adecuados para procesar una amplia gama de materiales, desde acero y titanio hasta aluminio y cobre.

La principal característica de los láseres de onda continua es su capacidad de lograr significant penetration depth. Mientras que muchas tecnologías de soldadura alcanzan profundidades de penetración de fracciones de milímetro, los láseres CW pueden alcanzar profundidades superiores a 1,5 mm y, con niveles de potencia elevados, incluso decenas de milímetros. Este resultado se consigue mediante la exposición continua del haz láser al material.

El rango de potencia de los láseres de onda continua es extremadamente amplio: de 200 W a 100.000 W y más. Para chapas finas bastan unos cientos de vatios, mientras que para soldar piezas gruesas en la industria pesada se utilizan sistemas de decenas de kilovatios. La elección de una fuente concreta se basa siempre en el material, el espesor de las piezas y el rendimiento requerido.

La soldadura continua se realiza a velocidades relativamente altas: 2,5 m/min y superiores. Esta alta velocidad compensa el calor intenso y evita el sobrecalentamiento de la zona situada más allá del cordón. Es importante entender que la selección de la potencia, la velocidad de avance y la profundidad de enfoque requiere un enfoque individual; no existen parámetros universales. Precisamente por este ajuste preciso, los láseres continuos se utilizan en sectores donde la consistencia y la repetibilidad son esenciales.

Soldadura láser pulsada: principio de funcionamiento y ventajas

A diferencia de los láseres CW, láseres pulsados producen una serie de pulsos cortos de radiación de una frecuencia y duración determinadas. Su potencia media puede ser relativamente baja, pero la potencia de pico por pulso puede alcanzar valores considerables ​​– a menudo decenas de veces superiores a la media. Por ejemplo, un láser de 25 W de potencia nominal puede generar pulsos con una potencia de pico de hasta 5 kW y una duración de solo unos milisegundos. Esto permite un procesamiento eficiente del material incluso con un consumo de energía relativamente bajo.

En este caso, el cordón de soldadura se forma por una secuencia de pulsos solapados. Para garantizar una unión estanca y fiable, la tasa de solapamiento de los pulsos debe ser del 80-90 %. Este enfoque asegura una soldadura estanca, sin defectos ni poros.

Una de las principales ventajas de la soldadura por pulsos es el mínimo impacto térmico sobre la pieza. Gracias a la duración tan corta de los pulsos, el material situado fuera de la zona de soldadura prácticamente no se ve afectado por el calor. Esto es especialmente importante al trabajar con piezas finas, componentes en miniatura o piezas de formas complejas, donde incluso el más leve impacto térmico puede provocar deformaciones.

Una ventaja adicional es la capacidad de procesar materiales altamente reflectantes, como el aluminio o el cobre. Los láseres de onda continua a menudo tienen dificultades con estos materiales, pero el modo pulsado permite abordar esta tarea con éxito.

Los láseres continuos y pulsados se utilizan para resolver problemas distintos. En general, pueden identificarse varios criterios de selección:

·    Profundidad de soldadura. Si se requiere una soldadura profunda, es preferible un láser continuo.

·    Velocidad de proceso. Para la producción en serie, donde la productividad es primordial, la soldadura CW es la mejor opción.

·     Precisión.Cuando se requiere soldadura por puntos y un impacto térmico mínimo, la opción es un láser pulsado.

·    Materiales. Para aluminio, cobre y otros materiales reflectantes, es aconsejable utilizar el modo pulsado.

·    Sellado. Cuando se trabaja con piezas en miniatura y se requiere una ausencia total de microporos, los láseres pulsados son más adecuados.

Por tanto, ambas tecnologías no compiten directamente, sino que se complementan. Algunos sectores emplean soluciones combinadas, en las que se utilizan distintos tipos de equipos dentro de una misma instalación para tareas diferentes.