Soldadura Láser – Construcción de la carrocería

La soldadura láser es un proceso de soldadura por fusión que utiliza un rayo láser. La energía del proceso, a diferencia de la soldadura por arco, se introduce mediante radiación láser electromagnética sin tocar la pieza de trabajo, es absorbida por el material y se convierte en energía térmica. Los materiales a unir se funden y se crea un cordón de soldadura. Solo se requiere accesibilidad al punto de soldadura por un lado.

En la soldadura láser remota, el rayo láser es guiado por sistemas de espejos de movimiento rápido en el escáner, que mueven el rayo con precisión al punto de soldadura y enfocan el rayo láser en la superficie de la pieza de trabajo. Simultáneamente, el robot mueve el escáner continuamente sobre el componente. De esta manera, los tiempos de movimiento entre los cordones de soldadura se minimizan significativamente, los tiempos de ciclo se reducen y la producción de piezas aumenta en consecuencia.

El término "remoto" significa "distancia" y describe la ventaja de que el rayo láser se puede guiar al componente desde una distancia de al menos 300 mm hasta 1000 mm y más, la llamada distancia focal. El efecto positivo de esto es que con cada mm adicional de distancia entre el cabezal de procesamiento remoto y el componente, el desgaste de los componentes disminuye. Otras ventajas son la mejor accesibilidad a la pieza de trabajo, así como los contornos de interferencia más bajos y el riesgo de colisión significativamente minimizado entre la óptica y el sistema de soldadura por láser. A diferencia de la soldadura por láser convencional, la óptica no tiene que ser posicionada de una manera que consume mucho tiempo entre las tareas de soldadura individuales.

Cuando se sueldan con láser piezas de carrocería de vehículos, se presta especial atención a su resistencia. Para garantizar esta resistencia requerida, se deben considerar algunos aspectos al soldar puertas, módulos de asientos y cajas de baterías. Estos se enumeran a continuación.

La soldadura en ángulo se utiliza cada vez con más frecuencia para soldar puertas de vehículos. Para ello, el rayo láser debe guiarse con gran precisión y con una desviación admisible de tan sólo unas décimas de milímetro tanto para el acero como para el aluminio. También es importante determinar las posibles brechas entre los parámetros de unión y superarlas con la ayuda del ajuste adaptativo de parámetros.

Los módulos de asiento requieren mucha soldadura, tienen muchos cordones superpuestos y deben soldarse en tiempos de ciclo cortos. Esto solo se puede lograr desacoplando los movimientos del robot de los movimientos de soldadura. Los sistemas de escáner altamente dinámicos permiten posicionar el rayo láser de manera rápida y exacta de manera reproducible.

Las cajas de batería también forman parte de la estructura de la carrocería del automóvil y deben ser al mismo tiempo ligeras y muy resistentes. Las aleaciones de aluminio con grados de alta resistencia cumplen con estas especificaciones, pero estas composiciones de materiales son muy difíciles de soldar: un momento particularmente crítico en este contexto es la solidificación del cordón de soldadura. En este punto, se debe reducir la formación de grietas. La solución a esto es ajustar con precisión la conformación estática o dinámica del haz.

Al soldar muchos cordones cortos en diferentes posiciones con óptica fija convencional sin espejos de escáner, cada punto de soldadura debe acercarse y detenerse por encima. Con la tecnología sobre la marcha, el robot mueve la óptica del escáner a lo largo de la pieza de trabajo a una velocidad continua y a una distancia en una trayectoria lineal. Los sistemas de espejos mueven el rayo láser de forma rápida y precisa a los puntos a soldar. Con esta tecnología sobre la marcha, es posible reducir significativamente el tiempo improductivo de inactividad.

La potente SCU (ScanControlUnit o Unidad de Control del Escáner) permite soldar sobre la marcha con sus cortos tiempos de ciclo sincronizando las secuencias de movimiento entre el sistema de escaneo y el robot industrial y haciendo un uso óptimo del rayo láser como fuente de energía. El proceso de programación en el componente también es compatible con la opción de programación fuera de línea. De esta forma, ya se puede llevar a cabo una optimización del tiempo de recorrido y del ciclo en el PC.

• Altamente flexible cuando se procesan materiales de acero y aluminio
  • La oscilación del rayo láser y los algoritmos de reducción de brechas garantizan una mayor fiabilidad del proceso
• Fiable en el establecimiento de cordones de soldadura precisos con tiempos de ciclo cortos
  • La tecnología sobre la marcha y la programación de rutas fuera de línea permiten procesos de soldadura láser con tiempos de ciclo optimizados
• Económico en la reproducción de las propiedades del cordón
  • El proceso OCT admite el seguimiento de cordones, la medición de huecos y la determinación de la topología de cordones