Automatización de la soldadura láser: puntos clave que debe conocer

1. Elegir la fuente láser adecuada

La fuente láser es uno de los componentes más importantes de un sistema de soldadura láser.

Para la soldadura industrial de metales, los láseres de fibra se han generalizado por su eficiencia, su fiabilidad y su relativamente bajo mantenimiento.

Sin embargo, un láser de mayor potencia no implica necesariamente mejores resultados de soldadura.

También conviene considerar el perfil del haz. En algunas aplicaciones, la tecnología de haz anular o de modo anular ajustable (ARM) puede redistribuir la energía láser entre el centro y el anillo circundante, lo que ayuda a mejorar la estabilidad de la soldadura, la penetración y el aspecto del cordón.

Las soluciones de haz anular también pueden considerarse cuando aportan una ventaja significativa para una aplicación de soldadura concreta.

2. Elegir el cabezal de soldadura láser adecuado: ¿wobble o estándar?

El cabezal de soldadura láser es otro aspecto importante a considerar.

Un cabezal de soldadura láser con función wobble ofrece mayor flexibilidad en el control del movimiento del haz, lo que ayuda a ajustar la anchura del cordón, la penetración y el aspecto superficial para distintos diseños de unión.

Para la soldadura automatizada, el cabezal láser también debe funcionar correctamente con el robot, la trayectoria de movimiento, el utillaje y los parámetros de soldadura

3. La precisión del robot importa

La repetibilidad del robot es otro factor crítico en la soldadura láser automatizada, especialmente en aplicaciones de precisión.

Los robots de menor coste pueden tener una repetibilidad insuficiente, y su precisión puede degradarse con el tiempo, lo que hace que la trayectoria de soldadura se desvíe gradualmente de la posición programada. En la soldadura láser de precisión, incluso una pequeña desviación puede provocar una penetración, una posición del cordón o una calidad de soldadura global inconsistentes.

Por eso deben evaluarse cuidadosamente la repetibilidad, la rigidez y la estabilidad a largo plazo del robot, y no solo su carga útil y su alcance.

4. La automatización es más que un robot y un láser

Este es uno de los factores más importantes, y a veces se pasa por alto.

Un sistema robótico de soldadura láser no es simplemente láser + robot + cabezal de soldadura.

Una célula de producción fiable puede incluir:

• Precisión robótica

• Fuente láser

• Cabezal de soldadura

• Utillajes personalizados

• PLC y control eléctrico

• Sensores y visión

• Sistemas de seguridad

• Extracción de humos

• Carga y descarga

• Monitorización del proceso

• Pruebas en fábrica

• Puesta en marcha in situ

• El utillaje, por ejemplo, puede influir decisivamente en la consistencia de la soldadura.

• Incluso un láser y un robot de alta calidad pueden dar resultados inestables si la pieza no está posicionada con precisión o si el utillaje no puede controlar la deformación durante la soldadura.

• Por eso los clientes deberían evaluar la capacidad completa de ingeniería de automatización de un proveedor, y no solo la máquina en sí.

5. La experiencia en procesos de soldadura láser importa

El hardware es solo una parte de la solución. El verdadero reto suele empezar cuando hay que lograr una soldadura estable en producción.

Soldar un componente de automoción es muy distinto de soldar una carcasa de chapa, un componente de transmisión, un componente de batería, un dispositivo médico o una pieza mecánica de precisión.

Sin suficiente experiencia en procesos, los fabricantes pueden encontrarse con:

• Porosidad

• Falta de penetración

• Salpicaduras excesivas

• Socavado

• Perforación por quemado

• Deformación

• Inconsistent weld appearance

• Tiempos de ciclo inestables

Por ello, al evaluar a un proveedor de automatización de soldadura láser es importante preguntar:

¿Entiende el proveedor la soldadura láser como un proceso o se limita a integrar hardware?

6. Nova Laser System

Nova adopta un enfoque algo diferente.

En lugar de centrarse principalmente en fuentes láser o en máquinas láser estándar, Nova se centra en sistemas de automatización de soldadura láser personalizados.

La empresa ofrece capacidades de ingeniería que abarcan:

• Diseño mecánico

• Ingeniería eléctrica

• Integración de robots

• Diseño de utillajes personalizados

• Integración del sistema de soldadura láser

• Control de automatización

• Welding process development

• Pruebas en fábrica

• Puesta en marcha in situ

• Soporte técnico posventa

Una de las fortalezas de Nova es su organización de ingeniería, con más de 50 profesionales en diseño mecánico, ingeniería eléctrica, automatización y puesta en marcha.

El equipo también ha acumulado experiencia práctica en procesos de soldadura láser en distintos productos y sectores.