Junte-se a nós no blogue da THEO para uma exploração perspicaz da soldadura a laser com o especialista Joe Dallarosa. Descubra as vantagens e navegue pelos desafios desta tecnologia transformadora. Esta análise equilibrada lança luz sobre o impacto da soldadura a laser nas normas da indústria, oferecendo uma visão clara da sua eficiência e limitações.
A soldadura a laser está na indústria há mais de cinquenta anos e foi introduzida como soldador portátil nos últimos 5 anos ou mais. Alguns dos primeiros utilizadores de soldadores a laser portáteis foram a NASA, para a reparação do vaivém quando este regressava de uma missão. Claramente, esta é uma tecnologia que veio para ficar, com vantagens e desvantagens.
Vantagens da soldadura a laser e da soldadura a laser portátil
Os lasers podem focar a luz num ponto microscópico (normalmente 50 a 900 microns, 0,002 a 0,035 polegadas). As soldaduras a laser são muito finas, exactas e precisas. Esta precisão depende do dispositivo de entrega e é particularmente útil em indústrias como a eletrónica, a aeroespacial e a dos dispositivos médicos, onde as tolerâncias apertadas são essenciais. Indústrias como a automóvel, onde há quilómetros de soldaduras num determinado dia, utilizam a soldadura por laser devido a um processo rápido em comparação com muitas técnicas de soldadura convencionais. Nalguns casos, a comparação da velocidade é 4 a 10 vezes mais rápida com soldaduras de maior qualidade. O pequeno feixe de laser focado pode produzir uma soldadura a 40 a 400 polegadas por minuto (1 a 10 M/min), o que o torna adequado para uma produção de grande volume com quilómetros de soldaduras produzidas diariamente.
Soldaduras de alta qualidade em todos os sectores
A soldadura a laser e com a caraterística de oscilação produz soldaduras limpas de alta qualidade (com gás de cobertura) com menos salpicos, porosidade ou defeitos. Isto é importante em indústrias onde o aspeto da soldadura é crucial, como a indústria automóvel, de semicondutores, alimentar e artística. As empresas que fornecem hardware inoxidável à indústria alimentar e ao mundo da churrasqueira utilizam lasers porque é necessário menos pós-processamento. As soldaduras resultantes são de alta qualidade e esteticamente agradáveis.
Versatilidade e impacto mínimo no calor
A soldadura a laser pode ser utilizada para uma variedade de metais diferentes, tanto semelhantes como diferentes (com restrições), várias espessuras de 0,005 a 1 polegada (0,1 a 25 mm). A soldadura manual até 0,25 polegadas (6,5 mm) e pode ter espessuras iguais ou diferentes. Estes incluem uma variedade de ligas ferrosas, exóticas de alta resistência e não ferrosas. Em comparação com outros tipos de soldadura, a soldadura a laser é muito versátil. O feixe pequeno e focado, que pode ser inferior a 200 mícrones (mais pequeno do que a espessura de um cabelo), juntamente com a caraterística de oscilação, permite a criação de cordões de soldadura estreitos. Aplicações onde o espaço é limitado ou quando a preservação da integridade do material é essencial.
Reduzir a distorção do material com a soldadura a laser
MÍNIMA ZONA AFECTADA PELO CALOR (HAZ): A soldadura a laser gera um mínimo de calor e uma pequena ZEE em comparação com os métodos de soldadura convencionais. Isto é o resultado do pequeno ponto de soldadura e da elevada densidade de potência que se acopla ao metal. Isto reduz o risco de distorção, deformação e alterações metalúrgicas no material de base. Como resultado, a soldadura a laser é frequentemente escolhida para a soldadura de materiais sensíveis ao calor, tais como chapas finas ou ligas sensíveis ao calor.
A vantagem do não contacto e a compatibilidade ambiental
A soldadura a laser é um processo sem contacto, o que significa que o feixe de laser não toca fisicamente na peça de trabalho. Isto é vantajoso para soldar materiais delicados ou frágeis sem o risco de contaminação ou danos. Na interface de soldadura, não há contacto com o material, pelo que a contaminação da soldadura é minimizada. A soldadura a laser não necessita de eléctrodos ou de afiação. Devido à largura estreita do feixe de soldadura, pode ser utilizado menos material de enchimento e menos gás devido à velocidade mais rápida. Existe uma placa de vidro de proteção que tem de ser substituída periodicamente devido aos salpicos. A longo prazo, isto pode representar uma poupança sustentável de custos e de tempo. A soldadura a laser gera menos fumos, gases e emissões do que alguns processos de soldadura convencionais, tornando-a mais amiga do ambiente.
Formação e automatização: Racionalização dos processos de soldadura
Para se tornar um soldador proficiente utilizando um laser portátil, é necessário menos tempo e escola para produzir soldaduras de alta qualidade. Em certas indústrias, tem-se verificado que pessoas sem experiência em soldadura podem produzir soldaduras de alta qualidade numa semana de formação. Isto não quer dizer que uma pessoa não deva frequentar uma escola qualificada em laser para obter certificação para determinadas indústrias e estados.
A soldadura a laser é adequada para a automatização com robôs ou outros tipos de dispositivos de controlo de movimentos. O seu controlo preciso e a sua repetibilidade tornam-na ideal para a integração em processos de fabrico automatizados, reduzindo os custos de mão de obra e aumentando a produtividade. Além disso, no que diz respeito aos controlos, é muito fácil controlar a potência para aumentar e diminuir a potência à medida que a velocidade muda.
Desvantagens da soldadura a laser
Navegar pelo custo e segurança da soldadura a laser
Algumas das desvantagens da utilização de lasers para soldadura: Atualmente, é possível comprar uma máquina de soldar Mig, stick ou TIG por algumas centenas de dólares para o utilizador amador ou gastar 5 a 10 mil dólares por uma máquina de soldar mais profissional, com mais recursos. O ponto de partida para uma máquina de soldar a laser portátil "barata" pode ser tão baixo como 6,5k num site como a amazon que oferece uma seleção de máquinas baratas. Quando se passa para uma máquina profissional como a série THEO MA1, pode-se esperar pagar cerca de 15 a 20 mil dólares, pelo que existe uma grande diferença de preço.
O segundo aspeto da soldadura a laser é a necessidade de ter formação sobre a segurança dos lasers e de cumprir as diretrizes de segurança dos lasers para o soldador e para as pessoas que se encontram nas proximidades. A principal diferença entre a soldadura convencional e a soldadura com laser é a necessidade de proteger os olhos da luz laser emitida pela unidade de soldadura e de possíveis reflexos.
Tamanho do equipamento e requisitos de energia
Para uma unidade barata, estas podem ser oferecidas num tamanho compacto (ligeiramente maior do que duas caixas de sapatos), ao passo que um soldador a laser completo pode ser do tamanho de uma mala de viagem de avião. Sim, a máquina de soldar barata pode funcionar com 120VAC e uma máquina de soldar a laser tem normalmente 220VAC.
Conclusão: Pesando os prós e os contras da soldadura futura
Em suma, a soldadura a laser, neste momento, pode não ser para os amadores devido à diferença de custos, mas é definitivamente uma ferramenta para quem trabalha na produção e necessita de uma ZTA mínima para obter menos deformações, soldaduras esteticamente agradáveis, precisas e sem qualquer contacto metálico no banho de soldadura.