Como técnica de soldadura muy avanzada, la soldadura láser generalmente se prefiere para su aplicación en piezas donde se requiere una calidad de soldadura estricta. En tales piezas, si se elige la soldadura por puntos, el espacio de soldadura limitado daría lugar a disposiciones de proceso complejas, lo que daría como resultado una calidad de soldadura deficiente y la incapacidad de lograr los efectos de calidad visual deseados en línea con el diseño. Por ejemplo, áreas como el techo y las secciones de las puertas traseras de un vehículo poseen zonas de soldadura alargadas y también requieren consideraciones para la integridad del sellado del vehículo. El área del panel lateral presenta complejidades debido tanto a su forma alargada como a su forma intrincada. El espacio de soldadura plano y alargado de la zona de apertura de la puerta, que ofrece un amplio espacio, se presta para la soldadura láser como sustituto de la soldadura por puntos, mejorando la eficacia del sellado de la tira selladora de la puerta.
Factor1: Ángulo de incidencia
Body-in-white consta de una serie de componentes intrincadamente estructurados. Sin embargo, en ciertas posiciones de soldadura entre estos componentes, las limitaciones de espacio plantean desafíos al emplear soldadura láser. Lo que puede ocurrir es la interferencia entre la junta de soldadura y la pieza de trabajo o la obstrucción del rayo láser por otras partes de la pieza de trabajo o accesorios cercanos. En tales escenarios, se hace necesario desviar la junta de soldadura en ángulo antes de que pueda comenzar la soldadura. Este cambio altera la capacidad de mantener la incidencia perpendicular del rayo láser sobre la superficie de la pieza de trabajo durante el proceso de soldadura, dando lugar a un ángulo de incidencia del rayo.
Esta transición de la junta de soldadura de una orientación perpendicular a una orientación en ángulo representa un cambio en el rayo láser de incidir verticalmente a incidir oblicuamente sobre la superficie de la pieza de trabajo. A medida que aumenta el ángulo de inclinación, cuando el haz ingresa a la superficie en un cierto ángulo, aumenta el área efectiva del punto de luz en la superficie de la pieza de trabajo. Esto da como resultado una zona de soldadura ampliada, acompañada de un aumento de la pérdida de energía debido a la reflexión, ejerciendo en consecuencia una cierta influencia en la calidad de la soldadura.
Para uniones con el mismo material pero con diferentes espesores de placa, desviar el ángulo de incidencia del haz tiene un impacto más pronunciado en la formación de costuras de soldadura en superficies de placas más gruesas en comparación con sus efectos en superficies de placas más delgadas. Esto se debe principalmente al aumento del ángulo de incidencia, transformando el punto láser circular en una forma elíptica, lo que aumenta el área de soldadura. La disminución de la densidad de potencia del láser aplicada a la pieza de trabajo debido al mayor área de soldadura y al ángulo de incidencia conduce a una capacidad de penetración del láser reducida. Además, debido a la incidencia inclinada, aumenta el espesor efectivo de la placa soldada real.
Además, con un aumento en el ángulo de desviación del haz, también aumenta la pérdida de energía debida a la reflexión. Especialmente cuando se sueldan placas más gruesas, mantener la estabilidad del proceso se convierte en un desafío. Una vez que la pérdida de energía alcanza un cierto umbral, afecta la formación de la superficie de la costura de soldadura. Además, una mayor pérdida de energía debido a mayores ángulos de deflexión puede impedir que las placas logren una penetración completa. Por el contrario, cuando se sueldan placas más delgadas, la influencia de la pérdida de energía en la estabilidad del proceso es relativamente menor en comparación con placas más gruesas, lo que resulta en un impacto ligeramente menor en la apariencia y el rendimiento de la soldadura. Después de que el rayo láser se desvía en ángulo e inclinado sobre la superficie de la placa, la energía láser distribuida gaussiana dentro del punto enfocado ingresa al interior de la placa a diferentes profundidades. En el caso de placas delgadas, puede producirse una fusión y solidificación suficiente de la unión para formar un cordón de soldadura. Sin embargo, para placas gruesas, debido a la pérdida de energía, el proceso de soldadura se vuelve menos estable, lo que genera posibles defectos de soldadura. Independientemente de si se trata de placas delgadas o gruesas, a medida que aumenta el ángulo de incidencia, una parte de la energía concentrada penetra gradualmente más profundamente en la pieza de trabajo, provocando así un aumento del ancho de fusión entre las dos placas.
En el caso de uniones con el mismo espesor pero con diferente material, la influencia del ángulo de incidencia en la formación del cordón de soldadura también varía, determinada predominantemente por la facilidad o dificultad de soldar los respectivos materiales.
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