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Soldadura de pulsos cortos: precisión con velocidad

Con la soldadura de luz láser por pulsos puede soldar materiales de lámina y chapa ultrafinos y las más diversas combinaciones de metales de forma precisa, rápida y fiable. Consulte más información.

Uniones de alta precisión para componentes complejos

En la fabricación industrial los fabricantes se enfrentan al reto de seleccionar los métodos más eficientes y precisos para la soldadura y la unión de materiales. En la búsqueda de una mayor precisión y nuevas posibilidades tecnológicas, TRUMPF ha desarrollado una nueva tecnología de soldadura patentada, la llamada soldadura de pulsos cortos.

Es un procedimiento de soldadura láser en el que los pulsos de luz láser actúan solo unos nanosegundos (milmillonésima parte de un segundo) con alta precisión en el punto que se desea unir. Así se funde solo una cantidad de material muy pequeña con una aplicación de calor mínima. De este modo, se pueden evitar deformaciones. Con el láser de pulsos cortos se pueden soldar una amplia variedad de metales. Este procedimiento es especialmente adecuado para soldar metales diferentes entre sí de forma fiable.

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¿Qué ventajas tiene la soldadura por pulsos cortos?

La soldadura de pulsos cortos ha demostrado ser extremadamente ventajosa en muchas ramas de la industria. He aquí algunos de los motivos principales por los que es tan popular:

Control preciso

Con las pulsaciones de un láser de pulsos cortos, como por ejemplo un láser de fibra por pulsos, se pueden fabricar uniones soldadas extremadamente precisas incluso con componentes microsoldados.

Exposición al calor reducida y formación de colada mínima

Los pulsos láser muy cortos generan una temperatura de soldadura baja y disminuyen el riesgo de deformaciones y grietas. Gracias al aporte de energía calorífica mínimo disminuye la probabilidad de fases intermetálicas al soldar metales diferentes.

Versatilidad en la selección de material y geometría

El procedimiento es adecuado para una variedad de metales, especialmente para la unión de diferentes combinaciones de metales que se consideran imposibles de soldar con los procedimientos de soldadura convencionales. Así, se pueden disponer y controlar los pulsos láser de forma flexible, de manera que se pueden lograr geometrías versátiles. 

Eficiencia y precisión de repetición

La baja cantidad de energía y la proporción mínima de colada permiten una unión y un mecanizado eficientes.

¿Qué es la soldadura de pulsos cortos y cómo funciona?

La tecnología de pulsos cortos se basa en pulsos láser muy cortos con duraciones de pulsado dentro del rango de los nanosegundos. Un único pulso láser penetra en el material solo unos pocos micrómetros, por lo que se requieren pulsos con altas frecuencias de repetición que se introduzcan con efectividad en el material, generen calor de forma local y, finalmente, creen un efecto de microsoldadura profunda.

En este proceso se produce poca colada, lo que garantiza que los materiales soldados se mezclen solo el mínimo. Más bien se unen entre sí y forman una unión mecánica fuerte. Esta es especialmente importante parta soldar materiales diferentes que normalmente serían difíciles de unir. La forma de pulso y la frecuencia de repetición de pulsos pueden controlar el tamaño del baño de fusión y la profundidad de penetración. De este modo, se permiten grandes profundidades de soldadura con diámetros pequeños. 

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¿Para qué es adecuada la soldadura de pulsos cortos?

Materiales

La soldadura por pulsos cortos es adecuada para una amplia variedad de metales. También es posible unir combinaciones de metales diferentes que se consideran imposibles de soldar con los procedimientos de soldadura convencionales. Esto hace que el procedimiento sea idóneo para aplicaciones en las diferentes ramas de la industria, desde la fabricación de componentes electrónicos hasta la tecnología médica.

Metales

  • Acero (incluidos el acero al carbono, acero inoxidable y acero aleado)
  • Aluminio
  • Cobre
  • Latón
  • Titanio
  • Níquel y aleaciones de níquel
  • Zinc

Materiales o componentes sensibles

  • Láminas
  • Pilas
Espesor del material

Con la soldadura por pulsos cortos el espesor de los materiales utilizados es de entre 0,05 y 1 mm normalmente. Con mayores potencias láser y según el material también son posibles mayores espesores de material.

Requisitos del cordón de soldadura

Con la soldadura por pulsos cortos se utiliza una guía del rayo controlada por escáner que garantiza la máxima flexibilidad posible durante la unión. Sobre todo se sueldan uniones solapadas. En función del escáner seleccionado se pueden llevar a cabo diferentes geometrías del cordón de soldadura.

Áreas de aplicación para la soldadura de pulsos cortos

Contactos eléctricos en la industria electrónica

Un área de aplicación importante para la soldadura por pulsos cortos es la unión de celdas de batería estándar con paquetes más grandes para todo tipo de herramientas portátiles, aspiradoras, bicicletas eléctricas y vehículos eléctricos. Asimismo se producen contactos para tarjetas de circuitos impresos flexibles como conexiones de enchufe en el sector de la electrónica de consumo.

Uniones intermetálicas en la producción de baterías para la industria automovilística

En la industria automovilística la soldadura por pulsos cortos juega un papel importante en las uniones intermetálicas, por ejemplo, en la producción de baterías. Allí láminas extremadamente finas de cobre y aluminio (aprox. 6-14 µm de espesor) sirven como láminas de electrodos. Actúan como láminas portadoras del material activo tanto en el ánodo como en el cátodo. Estas láminas se sueldan entre sí colocándolas en pilas o rollos, normalmente con 30 a 60 capas para cada ánodo y para cada cátodo. Nuestros láseres permiten acceder al material de trabajo desde un lado, lo cual facilita el mecanizado.

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Soldadura de pulsos cortos en acción

Mike Poulter, nuestro experto para la soldadura de pulsos cortos, explica las ventajas y los potenciales de esta tecnología.

Tenemos el láser y los dispositivos láser adecuados para la soldadura de pulsos cortos

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