Soldagem híbrida a laser e arcoA soldagem híbrida laser-arco é um método de soldagem a laser que combina feixe de laser e arco elétrico. Essa combinação demonstra uma melhoria significativa na velocidade de soldagem, profundidade de penetração e estabilidade do processo. Desde o final da década de 1980, o desenvolvimento contínuo de lasers de alta potência impulsionou o desenvolvimento da tecnologia de soldagem híbrida laser-arco. Questões como espessura do material, refletividade e capacidade de preenchimento de folgas deixaram de ser obstáculos para essa tecnologia. Ela tem sido utilizada com sucesso na soldagem de peças de materiais de espessura média.
Tecnologia de soldagem híbrida a laser e arco
No processo de soldagem híbrida a laser e arco, o feixe de laser e o arco interagem em uma poça de fusão comum para produzir soldas estreitas e profundas, melhorando assim a produtividade, conforme mostrado na Figura 1.
Figura 1. Esquema do processo de soldagem híbrida a laser e arco.
Princípios básicos da soldagem híbrida a laser e arco
A soldagem a laser é conhecida por sua zona afetada pelo calor muito estreita, e seu feixe de laser pode ser focado em uma pequena área para produzir soldas estreitas e profundas, o que permite atingir velocidades de soldagem mais altas, reduzindo assim a entrada de calor e a probabilidade de deformação térmica das peças soldadas. No entanto, a soldagem a laser apresenta baixa capacidade de preenchimento de folgas, exigindo alta precisão na montagem da peça e no preparo das bordas. A soldagem a laser é muito difícil para materiais de alta refletividade, como alumínio, cobre e ouro. Em contraste, o processo de soldagem a arco possui excelente capacidade de preenchimento de folgas, alta eficiência elétrica e pode soldar com eficácia materiais de alta refletividade. Contudo, a baixa densidade de energia durante a soldagem a arco torna o processo de soldagem mais lento, resultando em uma grande quantidade de calor na área de soldagem e causando deformação térmica das peças soldadas. Portanto, o uso de um feixe de laser de alta potência para soldagem de penetração profunda e a sinergia de um arco com alta eficiência energética, cujo efeito híbrido, compensam as deficiências do processo e complementam suas vantagens, conforme mostrado na Figura 2.
As desvantagens da soldagem a laser são a baixa capacidade de preenchimento de folgas e os altos requisitos para a montagem das peças; as desvantagens da soldagem a arco são a baixa densidade de energia e a profundidade de fusão rasa ao soldar chapas grossas, o que gera uma grande quantidade de calor na área de soldagem e causa deformação térmica das peças soldadas. A combinação das duas técnicas pode influenciar e complementar-se mutuamente, compensando as deficiências de cada processo de soldagem, aproveitando ao máximo as vantagens da fusão profunda a laser e da soldagem a arco, alcançando as vantagens de baixa entrada de calor, pequena deformação da solda, alta velocidade de soldagem e alta resistência da solda, conforme mostrado na Figura 3. A comparação dos efeitos da soldagem a laser, da soldagem a arco e da soldagem híbrida laser-arco em chapas médias e grossas é mostrada na Tabela 1.
Tabela 1 Comparação dos efeitos da soldagem de chapas médias e grossas
Figura 3. Diagrama do processo de soldagem híbrida a laser e arco.
Caixa de soldagem híbrida a arco Mavenlaser
O equipamento de soldagem híbrida a arco e laser Mavenlaser é composto principalmente por umBraço robóticoum laser, um resfriador, umcabeça de soldagem, uma fonte de energia para soldagem a arco, etc., conforme mostrado na Figura 4.
Aplicações e tendências de desenvolvimento da soldagem híbrida a laser e arco
Campos de aplicação
Com o amadurecimento da tecnologia de laser de alta potência, a soldagem híbrida a laser e arco tem sido amplamente utilizada em diversos setores. Ela apresenta vantagens como alta eficiência de soldagem, alta tolerância a folgas e penetração profunda. É o método de soldagem preferido para chapas de espessura média e alta. Além disso, é um método que pode substituir a soldagem tradicional na fabricação de equipamentos de grande porte. É amplamente utilizado em setores industriais como máquinas de engenharia, pontes, contêineres, dutos, navios, estruturas metálicas e indústria pesada.
Data da publicação: 07/06/2024
