Enciclopédia de Conhecimentos de Soldagem: Uma Breve Discussão sobre a Classificação
e processos de soldagem a laser
Na produção industrial, a soldagem a laser já é aplicada há muito tempo nos setores aeroespacial.soldagem de alta precisãoe soldagem de materiais especiais. Com o desenvolvimento da indústria e o avanço da tecnologia, a soldagem a laser tem sido cada vez mais utilizada na soldagem de materiais comuns. Hoje, discutiremos a classificação da soldagem a laser. A soldagem a laser é um método de soldagem eficiente e preciso que utiliza um feixe de laser de alta densidade de energia como fonte de calor para fundir materiais. Ela apresenta muitas vantagens, como alta velocidade de soldagem, pequena deformação, baixas exigências quanto ao ambiente de soldagem, alta densidade de potência, ausência de influência de campos magnéticos, não limitação a materiais condutores, não necessidade de condições de vácuo e ausência de geração de raios X durante o processo de soldagem.
A soldagem a laser pode ser classificada sob diferentes perspectivas:
- Classificação por modo de energia de saída do laser:
- Soldagem a laser contínua: Uma forma de solda contínua e ininterrupta é formada durante o processo de soldagem.
- Soldagem a laser pulsadoComo a energia fornecida à superfície da peça a ser soldada é intermitente, cada pulso de luz atua sobre a superfície da peça para formar um ponto de solda circular. Diferentes formatos de solda podem ser obtidos de acordo com os diferentes parâmetros do laser.
- Classificação pela densidade de potência do ponto focalizado do laser:
- Soldagem por condução térmica a laser: A densidade de potência é relativamente baixa, geralmente inferior a 10⁵ W/cm². O laser transmite energia para a superfície da peça a ser soldada, aquecendo-a a uma temperatura entre o ponto de fusão e o ponto de ebulição. O calor é transferido para o interior do metal por condução térmica, formando uma solda, que é semelhante à soldagem por inércia do tungstênio.Soldagem a gás (TIG).
- Soldagem a laser de penetração profunda (soldagem por orifício): Quando a densidade de potência do laser atuando na superfície do metal é superior a 10⁵ W/cm², o feixe de laser de alta potência atua na superfície do material metálico, causando fusão localizada e formando um "orifício". O feixe de laser penetra no interior da poça de fusão através do "orifício" para formar uma solda.
- Classificação por modo de controle:
- Máquina de solda a laser manual
- Máquina de soldagem a laser automática
- Máquina de soldagem a laser Galvo
- Classificação por tipo de laser:
- máquina de soldagem a laser YAG
- Máquina de soldagem a laser de semicondutores
- máquina de soldagem a laser de fibra
1. Soldagem a laser em voo
A soldagem a laser voadora combina as vantagens da soldagem remota, galvanômetros e manipuladores, e está equipada com software profissional de processamento gráfico para realizar soldagem instantânea com múltiplas trajetórias em espaço tridimensional.
Principais aplicações:
É aplicado a produtos como carrocerias, assentos e peças automotivas comuns. Em termos de materiais, pode ser utilizado em diversos materiais comuns, como chapas de aço, chapas laminadas a frio e ligas de alumínio, bem como em materiais compósitos e ligas metálicas, como as ligas de magnésio-alumínio.
★ Vantagens:
- Compatível com qualquer forma de solda
- Adequado para qualquer direção de soldagem.
- Distribuição de solda/ponto definida pelo usuário
- Distribuição de tensão otimizada
- Capaz de realizar soldagem por pontos de alta velocidade, soldagem por costura, soldagem de sobreposição, soldagem de topo, soldagem de filete e soldagem de sobreposição.
- Sincronização em tempo real entre a cabeça de soldagem e o robô para acelerar o processo de soldagem a laser.
- Requisito de espaço reduzido
- Custos de manutenção e logística reduzidos
2. Soldagem a laser em espiral
Trata-se de um método de soldagem a laser com oscilação de laser em cunha dupla, realizado através da instalação de um módulo oscilante especial na cabeça de soldagem. Isso permite que o ponto de luz focalizado forme uma solda em espiral enquanto a cabeça de soldagem se move.
Principais aplicações:
Soldagem de dobradiças, trocadores de calor, trocadores de calor tubulares, soldagem de tubos de grande espessura na indústria de petróleo e gás natural, soldagem de flanges e soldagem de ligas de alumínio, etc.
★ Vantagens:
- Solda mais larga
- Repetibilidade/estabilidade do processo extremamente elevadas
- Melhor formação de solda
- Pós-processamento mais simples e superfície mais lisa da peça soldada.
- Excelente capacidade de soldagem de ligas de alumínio
3. Brasagem a laser
A brasagem a laser refere-se a um método que utiliza um metal de adição com ponto de fusão inferior ao do metal base. O metal de adição para brasagem é aquecido a uma temperatura superior ao seu ponto de fusão, mas inferior à temperatura de fusão do metal base. O metal de adição líquido molha o metal base, preenche a folga da junta e difunde-se com o metal base para realizar a união das peças soldadas.
Principais aplicações:
Soldagem de estruturas de carroceria em alumínio, como a ligação entre o teto e a parede lateral, e portas.
★ Vantagens:
- Reduz defeitos da soldagem a laser pura, como poros, rachaduras e folgas excessivas de encaixe dos produtos.
- Melhora a resistência da solda e proporciona um cordão de solda perfeito.
- Somente o metal de adição para brasagem derrete durante a brasagem, enquanto o metal base não derrete.
- Pequena deformação das juntas brasadas, aparência lisa e estética, adequada para soldagem de precisão de componentes complexos feitos de diferentes materiais.
- Zona afetada pelo calor reduzida e alta resistência à compressão.
4. Soldagem a laser com arame
A soldagem a laser com arame é um método que utiliza um metal de adição com o mesmo material ou similar ao metal base. O metal base e o metal de adição para brasagem são fundidos e, em seguida, solidificados para formar uma solda.
Principais aplicações:
Soldagem de todas as partes estruturais da carroceria de veículos e autopeças.
★ Vantagens:
- Reduz defeitos da soldagem a laser pura, como poros e fissuras.
- Melhora a taxa de qualificação de produtos soldados e permite folgas ligeiramente maiores entre os produtos soldados.
- O metal base derrete durante a soldagem, e a resistência da solda é maior que a do metal base.
5. Brasagem oscilante
O sistema integra funções de modelagem do feixe e rastreamento da solda no mesmo equipamento através do ALO3. O arame de solda pode ser usado como um sensor mecânico.
Principais aplicações:
A brasagem a laser de peças brancas, incluindo principalmente a brasagem de coberturas de teto e tampas de porta-malas, bem como a brasagem de autopeças, apresenta desafios significativos. Variações nas dimensões das peças e erros de fixação frequentemente aumentam a dificuldade da brasagem a laser, tornando o ajuste do processo de soldagem extremamente complexo. No entanto, a brasagem oscilatória permite o ajuste eficaz da direção de soldagem. Com funções de rastreamento de solda e compensação automática de distância focal, o feixe de laser é facilmente guiado e focalizado, possibilitando mudanças de direção, além de apresentar alto nível de automação, alta velocidade de soldagem e alta eficiência, mantendo assim a qualidade da soldagem.
★ Vantagens:
- Rastreamento de solda para determinar a trajetória da solda na peça em tempo real.
- Ajuste adaptativo da trajetória de soldagem nas três direções XYZ de acordo com diferentes desvios da peça para obter uma boa qualidade de soldagem.
- Melhora a taxa de consistência da soldagem do produto.
6. Brasagem em três pontos
Um módulo de ponto duplo é adicionado à lente. Durante a soldagem, o módulo de três pontos na óptica de brasagem distribui um feixe em três feixes, oferecendo uma solução para brasagem de chapas de aço galvanizado a quente e tornando a solda mais plana, sem rachaduras.
Principais aplicações:
Brasagem de carrocerias em liga de alumínio, brasagem a laser de coberturas de teto e tampas de porta-malas, e brasagem de peças automotivas, etc.
★ Vantagens:
- Processo de brasagem mais estável e confiável
- Velocidade mais rápida
- Maior resistência
- Melhor qualidade visual das soldas em chapas galvanizadas a quente.
- Processo de limpeza online
- Ajuste dinâmico de energia
7. Soldagem híbrida multi-comprimento de onda
Soldagem híbrida multi-comprimento de ondaÉ um processo de soldagem inovador, pioneiro da Lianying Laser. Ele sobrepõe dois feixes de laser com comprimentos de onda diferentes, fazendo com que os eixos dos dois feixes coincidam no espaço. O laser de comprimento de onda principal é usado principalmente para a soldagem, enquanto o laser de comprimento de onda secundário é usado principalmente para o pré-aquecimento do arame de solda e do metal base, reduzindo a taxa de resfriamento do metal fundido na poça de fusão. É especialmente adequado para ligas de alumínio, ligas de magnésio, ligas de cobre, etc.
★ Vantagens:
- Reduz o conteúdo dos poros.
- Aumenta a estabilidade do cordão de solda e a eficiência da soldagem.
- Alivia eficazmente a tensão térmica, reduz fissuras, melhora a resistência da solda e obtém cordões de solda com uma aparência relativamente uniforme.
Em conclusão, atualmente, na indústria de laser como um todo, as tecnologias e equipamentos estrangeiros ainda ocupam a posição de liderança. Eles são abrangentemente avançados em todos os aspectos, desde os servidores laser e cabeçotes de processamento óptico até equipamentos auxiliares como chillers, medidores de potência, monitoramento durante a soldagem, inspeção pós-soldagem e calibradores TCP. As empresas nacionais estão se esforçando ao máximo para alcançar esse nível. No entanto, no campo das aplicações de soldagem a laser, a China se aproximou relativamente do nível avançado internacional, com o surgimento de diversas empresas de alta qualidade que estão obtendo excelentes resultados.
Data da publicação: 05/09/2025
