Lotura
teknologiak

Laser bidezko soldadura

Laser bidezko soldadura lotu nahi diren materialak gune jakin batean fusionatzeko laser izpi bat erabiltzean datza. Laser izpia energia eta bero iturri indartsua da eta soldadura estu eta sakonak egitea ahalbidetzen du, soldadura abiada handian egiteko aukera eskaintzeaz gain.

Soldadura teknologia honen abantaila nagusiak hauek dira:

  • Ekarpen termiko txikiagoko soldadura, eta beraz, eragindako eremu termikoan aldaketa txikiagoak gertatzen dira mikroegituran eta propietateetan.
  • Prozesu automatizatua, kontrol maila handia duena.
  • Soldadura abiadura handiak (x5-10 arku bidezko prozesuekin parekatuta).
  • Distortsio (materialaren deformazio) txikia eta ahalik eta tentsio murritzena prozesuan zehar.
  • Prozesu autogenoa. Orokorrean, aplikazio askotan ez da beharrezkoa ekarpenerako materiala erabiltzea.

  • Prozesuaren fidagarritasun eta errepikakortasun handia. Ez dago zuzeneko kontakturik soldatutako eremuarekin. Ez dago tresnaren desgasterik. Lan egiteko distantzia handiak ahalbidetzen ditu.
  • Aleazio metaliko eta material termoplastiko kopuru handiekin erabilgarria.
  • Desberdindutako materialengatik eta beste teknika batzuengatik soldatzeko zailak diren materialen soldadurarako egokia.

Abantaila horiei guztiei esker kalitate eta itxura estetiko handiko loturak lortzen dira.


Zertan dihardugu gaur egun

LORTEK ondorengo lerroetan ari da gaur egun lanean, laser bidezko soldadura teknologien arloan:

  • Laser bidezko soldadura garatzea aeronautika, automozio, energia, trenbide eta ekipamendu-ondasunetako aplikazioetan, hainbat materialekin. Soldadura abiadurak 4 m/min baino handiagoak izatea.
  • Urruneko laser soldadura: programatutako izpi dinamikoetan oinarritutako soldadura estrategiak (wobbling).
  • Bateria-terminalen loturak laser bidez (Al-Al, Cu-Cu, Al-Cu).
  • Substratu-fusiorik gabeko loturak, brazing laser bidez.
  • Soldadura prozesuaren monitorizazioa: junturaren jarraipena, soldadura ondorengo kalitatea egiaztatzea.
  • Soldagarritasun zaila duten desberdindutako materialen prezisiozko lotura.
  • Egitura handien distortsioak iragartzea eta laser bidez zuzentzea (laser straightening).

Ekipamendu espezifikoa

Egoera solidoko indar handiko eta zuntz optiko bidez gidaturiko laser iturriak

  • Trumpf disko laserra, 6 kW artekoa.
  • Trumpf Nd-YAG laserra, 3 KW-koa.
  • 200, 400 eta 600 mikrako zuntz optikoak.

Laser bidezko soldadura buruak

  • Trumpf soldadura buruak, material ekarpenarekin eta gabe.
  • Scansonic 3D urruneko soldadura burua.
  • Scansocin soldadura eta brazing burua, material ekarpenarekin.

Soldadura sistemak

  • KUKA – REISS robota, 7 x 3 x 1,5 m-ko lan eremuarekin.
  • 1 Robot FANUC Arcmate 120iC, 6 ardatzekoa eta 2 kanpo-ardatz gehigarrikoa.
  • 4 ardatzera arteko (3 linealak eta 1 birakaria) 2 CNC sistema, Fagorren kontrolarekin.
  • Junturaren jarraipenerako Scansonic sentsorea.
  • Soldaduraren kontrol termikorako sentsoreak: pirometroak, kamera infragorriak eta ikusmenekoak.

Argitalpenak
eta deskargak

Argitalpenak
2021
Pedro Álvarez, Alberto Cobos, Lexuri Vázquez, Noelia Ruiz, Pedro Pablo Rodríguez, Ana Magaña, Andrea Niklas, Fernando Santos
Weldability Evaluation of Alloy 718 Investment Castings with Different Si Contents and Thermal Stories and Hot Cracking Mechanism in Their Laser Beam Welds
Metals, 2021, vol. 11, no 3, p. 402.
Ireki esteka
2019
Alvarez, P., Vázquez, L., Ruiz, N., Rodríguez, P., Magaña, A., Niklas, A., & Santos, F.
Comparison of hot cracking susceptibility of TIG and laser beam welded alloy 718 by varestraint testing.
Metals, 9(9), 985.
Ireki esteka
2019
Pedro Álvarez , Rubén Escribano, Fidel Zubiri, Fedor Fomin, Nikolai Kashaev, Stefan Bauer.
Development of laser straightening (LS) strategies to remove distortion in welded aeronautical structures.
AIP Conference Proceedings 2113, 070003 (2019).
Ireki esteka
2018
Fedor Fomin , Martin Froend, Volker Ventzke, Pedro Álvarez, Stefan Bauer, Nikolai Kashaev.
Metallurgical aspects of joining commercially pure titanium to Ti-6Al-4V alloy in a T-joint configuration by laser beam welding.
Editor: The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, Issue 97/5-8, 2018, Page(s) 2019-2031, ISSN 0268-3768 DOI: 10.1007/s00170-018-1968-z.
Ireki esteka
2017
M. Froend, F. Fomin, S. Riekehr, S. Riekehr, P. Álvarez, F. Zubiri, S. Bauer, B. Klusemann N. Kashaev.
Fiber laser welding of dissimilar titanium (Ti-6Al-4V/cp-Ti) T-joints and their laser forming process for aircraft application.
Editor: Optics & Laser Technology, Issue 96, 2017, Page(s) 123-131, ISSN 0030-3992 DOI: 10.1016/j.optlastec.2017.05.017
Ireki esteka

Arrakasta-kasuak

Egitura aeronautiko handien laser bidezko soldadura

Erronka paketea

Egitura aeronautiko handien laser bidezko soldadura.

Irtenbidea

Metro ugariko luzera eta kurbadura duten egituretan laser bidezko soldadura aplikatzea, Ti-6Al-4V eta erresistentzia handiko aluminioaren (2XXX seriea eta Al-Li) material ekarpenarekin, zein gabe. eta abiadura handian (4 m/min). Junturaren eta sarketaren jarraipena egiteko sentsore bat erabili da, loturaren kalitatea ziurtatzeko.

Kideak / Aliantza estrategikoak

DELASTI, LIGHTWELD eta ECOTECH proiektuen esparruan, aeronautikako enpresekin lankidetzan egindako proiektua.

Altzairuzko osagaien laser soldadura hainbat aplikaziotarako (trenbidea, energia, sektore eolikoa, etxetresna elektrikoa…)

Erronka paketea

Altzairuzko osagaien laser soldadura hainbat aplikaziotarako (trenbidea, energia, sektore eolikoa, etxetresna elektrikoa…)

Irtenbidea

Eskakizun mekaniko, estetiko eta funtzional desberdinak dituzten altzairuzko osagaiak eta egiturak fabrikatzeko laser bidezko soldadura erabiltzea.

Kideak / Aliantza estrategikoak

Laser bidezko soldadura prozesua garatu eta industrializatzeko hainbat sektoretako industriako enpresekin lankidetzan egindako proiektua.

Automozioko osagaien urruneko laser bidezko soldadura

Erronka paketea

Automozioko osagaien urruneko laser bidezko soldadura.

Irtenbidea

Material ezberdinak lotzeko urruneko laser soldadurako teknikak erabiltzea.

Kideak / Aliantza estrategikoak

Laser bidezko soldadura prozesua garatu eta industrializatzeko, hainbat sektoretako industriako enpresekin lankidetzan egindako proiektua.

Erronkak

Datozen urteetan aurre egin beharreko erronkak:

Erreflektibotasun eta eroankortasun handiko materialen soldadura (kobrea…).
Metalen arteko fase hauskorrerako joera duten material ezberdinduen soldadura.
Lodiera ezberdineko materialen soldadura (tailored blanks).
Prozesuaren kontrola parametroen monitorizazio eta prozesuko aldagai fisikoen bistaratze bidez (tenperatura, plasma, igorpen akustikoa…).
Adimen Artifizialeko teknologiak txertatzea prozesuaren optimizaziorako eta ikasketa automatikorako.