Máquinas portáteis para soldagem a laser


A soldagem a laser é semelhante ao método de solda convencional. Porém, se destaca pela velocidade, precisão e menor aporte térmico no processo. Permite soldar espessuras finas com excelente qualidade e menor deformação do material. Permite a soldagem de titânio, níquel, estanho, zinco, cobre, alumínio, cromo, nióbio, ouro, prata e outros metais e suas ligas. Ou metais diferentes, como cobre-níquel, níquel-titânio, cobre-titânio, titânio-molibdênio, cobre de latão e baixo carbono-cobre, substituindo perfeitamente a soldagem tradicional. A soldagem por feixe de laser portátil é altamente focada, pois tem como alvo a junta específica que conecta duas peças de metal. Como resultado, os metais não se deformam nem encolhem. Ao contrário de outras técnicas de soldagem, os feixes de laser não se espalham para áreas não direcionadas. Dessa forma, as juntas esfriam rapidamente, permitindo o manuseio da peça instantaneamente após a conclusão do trabalho. No guia você encontrará a oferta de 22 empresas, nacionais e internacionais.




A soldagem a laser é um processo que utiliza a já consagrada tecnologia de amplificação de luz por emissão estimulada de radiação (origem do acrônimo laser – light amplification by stimulated emission of radiation) para unir peças metálicas pela formação de cordões de solda uniformes e estáveis.

Modelos de máquinas para soldagem a laser têm sido desenvolvidos desde a década de 60, quando o processo começou a ser testado e implementado industrialmente. No entanto, foi a criação do laser de estado sólido baseado em fibra óptica, também conhecido como laser de fibra, que permitiu a construção de um maquinário mais compacto, abrindo caminho para a construção das versões portáteis que já estão disponíveis no mercado e têm potencial para aumentar a produtividade das empresas que as adquirem. A oferta desse tipo de maquinário no mercado brasileiro ainda é incipiente, mas já há fornecedores que podem ser encontrados no guia.

A soldagem a laser tem por característica promover um processo de fusão com alta densidade de potência, porém com um aporte de calor mais baixo em comparação com os processos a arco elétrico. O feixe de laser é direcionado com precisão à região da junta metálica, fazendo com que as partes se fundam pela absorção da luz, para posterior união.

Formam-se assim juntas de alta resistência, tendo em vista que é menos provável que o calor inerente ao processo chegue a fragilizar a zona termicamente afetada dos metais que estão sendo unidos. Isso evita, inclusive, a deformação das chapas, sobretudo das mais finas, razão pela qual o processo é recomendado especialmente para a união de componentes críticos no setor aeroespacial (1).

Eficaz para unir diferentes tipos de metais, a soldagem a laser permite a união de chapas de variadas espessuras com mais velocidade de deslocamento e com acabamento superior, o que pode dispensar a necessidade de polimento. A precisão na execução, que pode chegar a 0,025 mm, é favorecida pelo controle do ponto focal, enquanto a qualidade da junta está associada à ausência de porosidades e à redução das impurezas no metal base.

As versões portáteis dos equipamentos de soldagem a laser trazem mobilidade para a sua execução, tornando-as competitivas em relação aos modelos móveis que operam pelos processos MIG e TIG.

Atributos como velocidade, precisão, melhor acabamento das juntas e menor aporte térmico se somam à eficiência energética das máquinas a laser de fibra em relação aos equipamentos de soldagem convencional. Cogita-se que elas consumam até 80% menos energia do que as que operam por processo a arco elétrico, para uma produtividade até dez vezes superior.

A concepção das unidades de controle torna esses equipamentos passíveis de automação de forma bastante simplificada, com a integração de braços robóticos. Já a repetibilidade do processo permite o seu uso por operadores menos experientes do que os chamados “tigueiros”, profissionais especializados na execução de soldas pelo processo TIG, que estão se tornando cada vez mais raros e caros, devido à habilidade desenvolvida ao longo de anos de experiência.

A construção das máquinas

As unidades portáteis normalmente comportam em sua parte inferior o ressonador e o resfriador (chiller), necessário para dissipar o calor proveniente do processo. Mais acima estão situadas a unidade de comando, com circuitos eletrônicos e display para exibição de parâmetros e status de processo, dispositivo para alimentação de arame e o conjunto de cabo e cabeçote/tocha.

O cabo pode ter comprimentos diversos, de acordo com o fabricante, e os bicos das tochas permitem o ajuste do comprimento focal, o que significa a rápida modulação de acordo com a espessura e o material a ser cortado.

A adoção dos equipamentos portáteis para a soldagem a laser tem ocorrido de forma gradual nas empresas. Uma fonte do setor de maquinário relatou que, por se tratar de um investimento relativamente alto, a maior parte de sua clientela opta por comprar uma máquina por vez e mantê-la trabalhando em paralelo às soldadoras MIG e TIG. “Porém, após alcançar uma produtividade até três vezes superior, o cliente acaba optando pela substituição de todas as máquinas”, informou. Ainda de acordo com esta mesma fonte, um cliente teria conseguido reduzir a espessura das chapas de aço inoxidável com que trabalhava de 1,2 mm para 0,6 mm, devido aos bons resultados obtidos com as soldadoras portáteis a laser de fibra no trabalho com chapas finas.

Alguns exemplos de produtos que podem ser obtidos com mais facilidade usando esta tecnologia são armários e gabinetes, cubas de pia, racks, itens para cozinha, portas de aço inoxidável e caixas de distribuição. A gama de materiais que podem ser soldados também é bastante grande, incluindo aços carbono, aço inoxidável, titânio, níquel, estanho, zinco, cobre, alumínio, cromo, nióbio, ouro, prata e outros metais e suas ligas.

Referência:

1) J. Blackburn - Laser welding of metals for aerospace and other applications, in Welding and Joining of Aerospace Materials, Elsevier Science Direct, 2012.









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