Nas últimas duas semanas começamos uma série aqui no blog que termina hoje: Processos a LASER. O primeiro tema foi sobre tratamentos térmicos, o segundo sobre cladding (revestimento) e esse, o terceiro, soldagem. Vale ressaltar que o cladding também é considerado um processo de soldagem, porém falaremos sobre o processo de união de duas peças, como chapas, por exemplo.
Soldagem a LASER. Fonte imagem
O processo de soldagem a LASER é um processo de soldagem por fusão, ou seja, para a união das peças os materiais envolvidos são fundidos e então unidos. Além disso, é um processo autógeno (não precisa de adição de material), assim a probabilidade de ter contaminações na peça é muito menor do que os processos de soldagem a arco.
Outras vantagens do processo são possibilidade de automatização do processo, menor zona termicamente afetada (ZTA), pois o LASER possui uma energia concentrada, que gera um cordão de solda fino e profundo, consequentemente menores serão as distorções na peça e mais refinada a microestrutura. Outros pontos que pode-se citar é a facilidade de soldar em lugares de difícil acesso e a possibilidade de soldar peças muito finas.
Por outro lado, também existem desvantagens na utilização do LASER, entre elas estão o alto custo inicial para se obter o equipamento e alinhamento de juntas. Ademais como o LASER possui uma alta velocidade de soldagem podem aparecer no cordão de solda defeitos, por exemplo porosidade, falta de fusão e trincas de solidificação.
Além disso, a soldagem de bons condutores térmicos, como alumínio e cobre, requer uma otimização do equipamento, pois é necessária uma alta intensidade para iniciar o processo. Esses materiais também causam uma alta reflexão, que pode causar danos nos componentes ópticos do equipamento, e são comuns defeitos metalúrgicos neles.
Modos de soldagem
Por condução
Método utilizado para soldar peças com pequena espessura e baixa energia. Nesse caso, a energia não é suficiente para a vaporização do material e formação do plasma, mas apenas para a fusão dele. Esse processo é muito semelhante aos processos convencionais e dissipa calor lateralmente, formando um cordão no formato parecido com um V e formando pequenos cordões com baixas profundidades.
Key-hole
Chamada também por soldagem por penetração profunda, ocorre quando o LASER interage com o material e além de fundi-lo, forma uma coluna, que é o chamado key-hole, de vapores metálicos que avançam para o interior da peça. Esse vapor formado permite uma melhor transferência de energia do LASER para a peça. Com esse processo o cordão formado é semelhante a um furo e como o nome já diz, podem ser alcançadas grandes profundidades, podendo então soldar chapas mais espessas.
Caso você tenha perdido os dois primeiros posts da série, não tem problema, você pode acessa-los pelos links abaixo:
#1 Processos a Laser: Tratamento térmico
#2 Processos a Laser: Cladding
Referências
Infosolda – Técnicas de soldagem a LASER
Mulima, Justino, et al. “The influence of high power diode laser in hybrid laser-controlled dip transfer GMA welding.” (2006): 174.
Ion, John. Laser processing of engineering materials: principles, procedure and industrial application. Butterworth-Heinemann, 2005.