O que é soldagem a laser e como funciona a técnica?

Soldagem a laser: técnica, tipos, vantagens e aplicação

Existem vários tipos de técnicas e aplicações de soldagem, inclusive MIG, TIG, eletrodo e fluxado. Temos muitos recursos e artigos abordando esses processos de soldagem. Hoje vamos passar pelo processo de soldagem a laser, como a técnica funciona, tipos de soldagem a laser, suas vantagens e aplicação.

O que é soldagem a laser?

A soldagem a laser (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation, Amplificação da luz por emissão estimulada de radiação) é um processo de soldagem por fusão no qual metais ou termoplásticos são unidos usando-se um feixe de laser focado. É o tipo mais avançado de processo de soldagem e encontra aplicação em setores diversos, desde equipamentos aeroespaciais e médicos até fabricação de joias finas.

Como funciona a tecnologia de soldagem a laser?

No processo de soldagem a laser, um feixe de luz altamente concentrado é focado na cavidade entre os materiais a serem unidos. O poderoso feixe de laser derrete os materiais em suas emendas e se funde em uma junta. Com uma fonte de calor tão altamente concentrada sendo usada, a soldagem a laser em materiais finos pode ser feita em altas velocidades. Em materiais mais espessos, a soldagem a laser pode produzir soldas profundas e estreitas.

Existem dois tipos de soldagem a laser:

Soldagem de condução térmica

Na soldagem de condução térmica, o feixe de laser aquece a superfície do material acima do ponto de fusão do material. O processo é usado para produzir soldas que não requerem alta resistência à solda. Esse tipo de soldagem é feito com um laser de baixa potência abaixo de 500 W. A soldagem de condução térmica produz soldas lisas e estéticas.

Soldagem de fechadura

Na soldagem de fechadura, o feixe de laser aquece a superfície do material até o ponto de vaporização, penetrando profundamente o material. Isso cria uma fechadura com uma condição semelhante a plasma. A temperatura sobe acima de 10.000K. Esse tipo de soldagem é feito com um laser de alta potência acima de 105 W/mm2.

Vantagens da soldagem a laser

A soldagem a laser é versátil e pode ser usada com a soldagem a arco para criar a soldagem a arco a laser híbrida. A solda resultante possui as vantagens da soldagem a laser e da soldagem a arco. A solda também tem juntas de penetração profunda e mais tolerância ao ajuste da junta. Efeitos indesejáveis como porosidade interna e rachaduras também são reduzidos.

Quando comparada aos métodos de soldagem tradicional, a soldagem a laser oferece as seguintes vantagens:

Menos calor

Um feixe de laser altamente concentrado é focado em uma pequena área, tornando a HAZ (Heat-Affected Zone, Zona afetada pelo calor) menor. Assim, a operação de soldagem a laser requer entrada de baixa temperatura, quando comparada com a soldagem tradicional.

Tempo de processamento mais rápido

Embora o investimento inicial seja alto, o processo se mostra mais econômico do que a soldagem tradicional. Isso porque a soldagem a laser tem uma velocidade de processamento mais rápida que resulta em mais produção e retorno mais rápido.

Menor risco de distorção térmica

Há menos tensão térmica porque o processo envolve uma entrada de calor baixa. O feixe focado derrete apenas uma pequena área do metal, o que minimiza a tensão interna induzida pelo calor e a distorção na peça de trabalho.

Alta precisão

O feixe de laser pode ser controlado e focado em uma pequena área. Isso permite a soldagem de componentes com alta precisão. Seu tamanho de ponto personalizável torna a soldagem a laser mais adequada para metais delicados ou finos.

Aplicações de soldagem a laser

Devido à sua alta precisão, ao tempo de processamento mais rápido, à ampla tolerância de material e à alta qualidade consistente, a soldagem a laser tem muitas aplicações.

Entre algumas das áreas onde a soldagem a laser pode ser aplicada estão:

Setor automotivo

A soldagem a laser oferece um modo de operação livre de ferramentas e não requer a substituição de cabeças, tornando-a extremamente adequada para o setor automotivo.

Construção em aço

Devido à sua alta produtividade e produção, a tecnologia laser encontra uso na indústria siderúrgica. A soldagem a laser permite processar chapas metálicas espessas em alta velocidade dentro da alta tolerância.

Construção naval

Na construção naval, parafusos e lemes de controle e acionamento são fabricados com alta precisão e tolerância desejada usando soldagem a laser. O resultado é menos consumo de combustível e mais velocidade para navios.

Construção de ferramentas

A alta precisão torna o sistema de soldagem a laser adequado para a fabricação de ferramentas. A tecnologia fornece uma solução para a fabricação de ferramentas precisas de pressão, perfuração e fundição.

A tecnologia de soldagem a laser usa um raio laser como fonte de calor altamente concentrada para unir materiais. O raio laser aplicado aquece e derrete as bordas dos materiais, formando uma junta. Devido à sua alta precisão, alta velocidade de soldagem, tempo de processamento mais rápido, ampla tolerância ao material e qualidade consistente, a soldagem a laser tem uma ampla gama de aplicações e é frequentemente usada em soldas de alta precisão.