A soldagem a laser foi uma das primeiras aplicações do processamento industrial de materiais a laser. Na maioria das primeiras aplicações, os lasers produziam soldas de maior qualidade, resultando em maior produtividade. À medida que a classe de lasers evoluiu, as fontes de laser agora estão disponíveis com maior potência, diferentes comprimentos de onda e uma gama mais ampla de recursos de pulso. Além disso, a entrega do feixe, o hardware e o software de controle da máquina e os sensores de processo contribuíram para novos e melhores desenvolvimentos no processo de soldagem a laser.
A soldagem a laser oferece vantagens exclusivas, incluindo baixo aporte de calor, fusão estreita e zonas afetadas pelo calor e excelentes propriedades mecânicas de materiais que antes eram difíceis de soldar usando processos que gerariam grande aporte de calor na peça. Essas propriedades resultam em soldas mais fortes e cosmeticamente atraentes formadas pela soldagem a laser. Além disso, a soldagem a laser requer muito menos tempo de configuração e, com a adição de sensores de rastreamento a laser, pode ser automatizada, resultando em custos de produto mais baixos. Todas essas novas tecnologias ampliam ainda mais a gama de aplicações da soldagem a laser. A soldagem a laser de fibra usando diferentes metais, formas de peças, tamanhos e volumes tem sido aplicada com sucesso em muitas indústrias.
Soldagem a bateria
Soldagem a laser de ligas de alumínio (geralmente série 3000) e cobre puro para formar contatos elétricos com os terminais positivo e negativo de uma bateria. Todos os materiais e combinações de materiais usados em baterias são candidatos para o novo processo de soldagem a laser de fibra. Juntas soldadas sobrepostas, de topo e de filete permitem uma variedade de conexões dentro da bateria. A soldagem a laser do material do terminal nos eletrodos negativo e positivo cria contato elétrico na embalagem. A etapa final de soldagem da montagem da bateria, selando as emendas das latas de alumínio, cria uma barreira para o eletrólito interno.
Como se espera que as baterias funcionem de forma confiável por 10 anos ou mais, a soldagem a laser é escolhida por sua alta qualidade consistente. Usando o equipamento e o processo corretos de soldagem a laser de fibra, a soldagem a laser produz consistentemente soldas de alta qualidade em ligas de alumínio da série 3000.
Processo de soldagem de precisão
As vedações usadas em navios e refinarias químicas, bem como na indústria farmacêutica, eram originalmente soldadas por TIG. Por serem usados em ambientes sensíveis, esses componentes são usinados com precisão e retificados a partir de materiais de liga à base de níquel resistentes a altas temperaturas e quimicamente resistentes. Os tamanhos dos lotes são geralmente pequenos e as quantidades de preparação são grandes. Entende-se que a montagem desses componentes agora foi aprimorada usando a soldagem a laser de fibra.
As razões para substituir o processo anterior de soldagem a arco robótico pela soldagem a laser de fibra incluem: qualidade consistente da solda a laser; facilidade de troca de uma configuração de componente para outra, o que reduz o tempo de configuração e melhora o rendimento; e redução de custos com a automação do processo de soldagem a laser através da montagem de sensores de rastreamento a laser.
Soldagem à prova de gás
Eletrônicos hermeticamente fechados em dispositivos médicos, como marca-passos e outros eletrônicos, tornaram a soldagem a laser de fibra o processo de escolha para aplicações que exigem o mais alto nível de confiabilidade. Avanços recentes nos processos de soldagem hermética abordaram questões relacionadas à soldagem a laser e ao ponto final da solda, que é um local crítico para a realização de vedações herméticas.
Técnicas anteriores de soldagem a laser produziam depressões no ponto final quando o feixe de laser era desligado, mesmo com potência de laser reduzida. O controle avançado do feixe de laser elimina ondulações em soldas finas e profundas. O resultado é uma qualidade de solda consistente sem porosidade no ponto final e uma aparência melhorada e uma vedação mais confiável.
Soldagem de metais dissimilares
A capacidade de fabricar produtos usando metais e ligas diferentes aumenta muito a flexibilidade de design e produção. A otimização das propriedades do produto acabado, como corrosão, desgaste e resistência ao calor, enquanto se controla os custos, é uma motivação comum para realizar a soldagem de metais dissimilares. A união de aço inoxidável e aço galvanizado é um exemplo. Devido à sua excelente resistência à corrosão, o aço inoxidável 304 e o aço carbono galvanizado têm sido utilizados em uma ampla variedade de aplicações, como utensílios de cozinha e componentes aeroespaciais. O processo apresenta alguns desafios especiais, até porque o revestimento de zinco pode apresentar sérios problemas de porosidade de solda.
A energia usada para derreter o aço e o aço inoxidável durante o processo de soldagem evapora o zinco a aproximadamente 900 graus Celsius, o que é significativamente abaixo do ponto de fusão do aço inoxidável. O baixo ponto de ebulição do zinco resulta na formação de vapores durante a soldagem lock-hole. Na tentativa de escapar do metal fundido, os vapores de zinco podem ficar presos na solda solidificada, resultando em porosidade excessiva da solda. Em alguns casos, vapores de zinco podem escapar à medida que o metal se solidifica, criando porosidade ou rugosidade na superfície da solda.
Com o projeto de junta adequado e a seleção dos parâmetros do processo a laser, o acabamento e a soldagem mecânica podem ser facilmente executados. As soldas sobrepostas de aço inoxidável 304 com espessura de 0,6 mm e aço galvanizado com espessura de 0,5 mm estavam livres de rachaduras ou porosidade nas superfícies superior e inferior.
