Los beneficios de la mano

Imágenes: Fotónica IPG

La soldadura láser automatizada ha ganado popularidad en los últimos años, ya que los propietarios de los talleres han visto cuán eficiente puede ser el proceso, dada la aplicación adecuada. Debido a la reducción de la zona afectada por el calor que se logra con un láser y la capacidad de producir soldaduras de calidad sin necesidad de alambre de soldadura, era una consideración natural para cualquiera que trabajara con materiales delgados como el acero inoxidable, donde el acabado del producto suele ser lo más importante. Hasta hace poco, parecía poco probable exportar esta tecnología a aplicaciones manuales debido a la complejidad y el costo de los equipos láser tradicionales y las preocupaciones de salud y seguridad asociadas con productos mal diseñados.

A fines de 2020, IPG Photonics abordó esas preocupaciones al presentar su sistema de soldadura láser portátil LightWELD 1500, y fue uno de los grandes atractivos en la sala de soldadura de FABTECH Chicago este año cuando lanzó su nuevo modelo XC, que incluye una limpieza función.

La apariencia de la fuente de poder de soldadura IPG es precisamente el tipo de construcción de caja a la que está acostumbrado un soldador, que mide 12.4 por 25.2 por 21 pulgadas y pesa 118 libras. Incluye un panel de control que permite al operador ajustar la potencia del láser entre 150 y 1.500 W, lo que permite soldar rápidamente material de hasta 4 mm de espesor con solo girar una perilla. El sistema puede almacenar hasta 74 modos preestablecidos, que comprenden recetas de soldadura recomendadas por el fabricante con espacio para las desarrolladas por el usuario. El sistema le brinda al operador la capacidad de ajustar estos modos preestablecidos para configuraciones específicas de materiales y piezas.

Aunque la pistola de soldar se maneja como una antorcha GMAW y parece una pistola GTAW, la fuente de alimentación no produce un arco. En cambio, se usa energía de luz muy altamente enfocada generada por una fuente de láser de fibra (llamada así porque utiliza tecnología de fibra óptica de estado sólido por su eficiencia y confiabilidad) para crear el baño de fusión. Con la potencia total de 1500 W, son posibles espesores de soldadura de hasta 4 mm en soldaduras de un solo lado en acero inoxidable, acero galvanizado, acero dulce y aluminio, y 10 mm para una soldadura de dos lados. Son posibles espesores de soldadura de hasta 1 mm en cobre utilizando un modo pulsado para una soldadura de un solo lado y 2 mm para una soldadura de dos lados.

Los láseres son bastante precisos, por supuesto, por lo que lograr una soldadura decente en piezas con un ajuste menos que perfecto requiere la configuración de oscilación.

"IPG y otros fabricantes de láser utilizan el término 'bamboleo' para describir una función de equipo que hace que la posición del haz se escanee en distancias pequeñas", dijo David Fisher, director de marketing corporativo de IPG. "En este caso, el haz se tambalea, o se escanea de un lado a otro, para aumentar el ancho de la piscina derretida".

Usando la función de oscilación, el operador puede establecer un ancho de costura de hasta 5 mm. Se puede usar un control adicional conocido como frecuencia de oscilación para afinar la apariencia y la calidad de la soldadura.

"La frecuencia y el ancho de oscilación ya están establecidos en los programas preestablecidos", dijo Fisher. "No lo ve, pero está en segundo plano. Si necesita más o menos, puede marcarlo para ajustarlo a sus necesidades".

Además del modo de soldadura básico, conocido como modo CW porque el rayo láser funciona en una onda continua, la máquina también está equipada con un modo de puntos, un modo de soldadura por puntos y un modo pulsado, todas configuraciones diferentes optimizadas para aplicaciones específicas. . La máquina viene con un cuadro de matriz para diferentes materiales y espesores para guiar al operador en la selección del mejor modo de procesamiento. Para aplicaciones que involucran piezas menos precisas que requieren un poco de relleno de metal, se puede colocar un alimentador de alambre automático opcional en la pistola. Nuevamente, la configuración del modo preestablecido está disponible para obtener buenos resultados desde el primer momento.

En FABTECH 2021, IPG lanzó su modelo 1500 XC. Además de todas las funciones de soldadura descritas anteriormente, la XC incluye una función de láser pulsado de alta frecuencia que se puede utilizar para la limpieza de piezas.

Aquí vemos el modelo XC siendo usado para limpiar material antes de soldar.

"El funcionamiento de los modos de limpieza es similar al bamboleo. El modelo XC proporciona una distancia de escaneo más amplia y le brinda hasta 15 mm de limpieza utilizando el haz pulsado de alta frecuencia", dijo Fisher. "Estos modos se pueden usar tanto para operaciones previas como posteriores a la soldadura. Por lo tanto, ya sea que esté eliminando el óxido de las piezas o eliminando el hollín o los desechos después de la soldadura, le permite lograrlo sin esmerilar ni usar productos químicos".

Cambiar de la función de soldadura a la de limpieza en el XC requiere solo un cambio de boquilla y una selección de modo, por lo que la tarea lleva menos de 20 segundos.

Fisher señaló que además de seguir las mismas precauciones de seguridad y PPE que se aplican a una máquina soldadora estándar, los operadores que usan un sistema láser deben observar un par de medidas de seguridad adicionales. Primero, el sistema debe operarse en lo que se conoce como Área Controlada por Láser; por lo general, un área o habitación cerrada hermética a la luz con enclavamientos de seguridad e indicadores visuales en las puertas para evitar que personas sin protección ingresen al área y estén expuestas al rayo láser. En segundo lugar, cualquier persona que se encuentre dentro del área controlada por láser debe usar anteojos de seguridad para láser y casco de protección provistos por el proveedor siempre que el láser esté en funcionamiento.

Como protección adicional para los operadores de láser, la máquina también está equipada con otros dispositivos de seguridad. Como todos los productos láser, un interruptor de llave permite bloquearlo cuando no lo utiliza un operador capacitado.

Al igual que las máquinas GMAW, el sistema láser portátil debe estar conectado a tierra para estar operativo, por lo que tiene un cable de tierra que crea un bucle de señal desde la pistola de soldadura que hace contacto con la pieza sobre la mesa y la unidad. Si el cabezal de soldadura no está en contacto con la parte soldada, la potencia del láser se apaga y la máquina no funciona.

La máquina también tiene un gatillo de pistola de soldadura de dos pasos (activar y luego disparar) para operación intencional.

"Creamos videos de capacitación en seguridad y de introducción que nuestros clientes deben ver antes de utilizar la máquina", dijo Fisher. “Es fundamental que los usuarios lean y comprendan el manual del operador y todas las instrucciones de seguridad antes de utilizar el equipo”, enfatizó.

La máquina viene equipada con cuatro tipos de boquillas, cada una optimizada para diferentes tipos de soldadura, configuraciones y geometrías de piezas: puntas bifurcadas que son adecuadas para puntos de esquina exteriores y puntas más estrechas para costuras interiores.

"La máquina viene con una matriz que recomienda qué puntas usar con qué geometrías", dijo Fisher.

El mayor cambio que Fisher dice que los usuarios encuentran cuando prueban por primera vez el soldador láser es la velocidad.

"Los operadores están calibrados para trabajar soldaduras a cierta velocidad", dijo. "Tienen memoria muscular. Inicialmente, el desafío para ellos es comprender que, si bien el equipo se puede configurar para que coincida con su velocidad, el proceso puede ser fácilmente dos o cuatro veces más rápido de lo que están acostumbrados con GMAW y GTAW. Lo que hemos Lo que se encontró a partir de las experiencias y testimonios de los clientes es que las personas pueden crear rápidamente soldaduras consistentes y de alta calidad debido a la familiaridad con el diseño de la pistola y la facilidad de elegir un modo de aplicación almacenado para que coincida con el material y el grosor".

Se puede contactar al editor Robert Colman en [email protected].

Fotónica IPG, www.ipgphotonics.com