Soldadura remota: mecanizado altamente eficiente sin tiempos improductivos

La soldadura remota permite ahora conceptos de sistemas altamente productivos y flexibles. En la producción de series, estos sistemas posibilitan una soldadura más versátil y rápida y por lo tanto más económica que los métodos tradicionales de soldadura

El término se refiere a soldadura a gran distancia sin el movimiento relativo necesario entre la óptica, el llamado escáner y la pieza a soldar.

En la soldadura remota, la guía del haz se efectúa a través de espejos galvanométricos móviles [1]. Al cambiar el ángulo del espejo el haz se guía [4]. El resultado es un campo de trabajo [3], en el cual se puede soldar de forma precisa y muy dinámica. El tamaño del campo de trabajo depende de la distancia de trabajo. Con lente de focalización espacial se consigue un campo de trabajo plano.

La velocidad del mecanizado y el tamaño del diámetro del punto focal en la pieza dependen de las propiedades de reproducción de la óptica, de la calidad del rayo del láser y del material.

Con un sistema de lentes adicionales [2], el punto focal también se puede mover de forma muy dinámica en dirección Z, obteniendo un espacio de trabajo tridimensional: Así contornos 3D pueden ser mecanizados sin mover el cabezal del mecanizado ni la pieza. Debido a los movimientos de desplazamiento del haz muy rápido, los tiempos improductivos desaparecen casi completamente y el láser puede producir casi en el 100% del tiempo de producción disponible.

Durante la soldadura, el escáner también puede ser guiado sobre una pieza – con un robot o cualquier otra máquina. Esta soldadura remota en movimiento acuñó el término "Welding-on-the-fly": el robot y el escáner del sistema óptico sincronizan sus movimientos a tiempo real. La utilización de un robot multiplica el campo o espacio de trabajo y permite un mecanizado en tres dimensiones.

Como fuente del haz se utilizan láseres de disco de alta potencia con alta calidad del rayo. Con un cable de fibra óptica, la luz láser es conducida hasta el punto de uso. El concepto LASERNETWORK de TRUMPF permite conectar hasta 6 estaciones de mecanizado a una fuente láser.

Menos tiempo de mecanización. Gracias al movimiento de desplazamiento rápido el rayo láser sólo necesita unos milisegundos desde el extremo de una costura de soldadura hasta el comienzo de la siguiente.

Alta dinámica. La guía del haz altamente dinámica permite realizar reorientaciones rápidas de forma precisa que sistemas de mecanizado convencionales no lo pueden realizar.

Distancia de trabajo grande. Las grandes distancias de trabajo entre la óptica y la pieza no solo reducen el ensuciamiento de la óptica, sino también permiten una buena accesibilidad a la pieza y por lo tanto nuevas posibilidades de diseño.

Máxima productividad. Al reducir el tiempo de mecanización por pieza se pueden reducir la cantidad de estaciones de trabajo, minimizar la necesidad de espacio y reducir los costes de producción.

El láser de disco permite una soldadura remota a distancias focales de hasta 450 mm. El haz es guiado por la PFO a través de dos espejos galvanométricos a un campo ovalado, con un tamaño máximo de 206 x 352 mm2. Con el movimiento lineal de la lente adicional en la PFO 3D se puede trabajar un área de trabajo tridimensional. En procesos de óptica con robot, la zona de trabajo puede ser expandida claramente.

Los principales componentes del sistema son el láser, el cable de fibra óptica, la óptica programable de enfoque PFO y un robot industrial.

TRUMPF utiliza para la soldadura remota de alta potencia con robots, láseres de disco TruDisk. La alta calidad del rayo permite una buena focalización incluso a grandes distancias.

Potencia del láser: hasta 16.000 W
Calidad del rayo: ≤ 8 mm mrad
Ø del cable de fibra óptica mínima: 200 µm

El cable de fibra óptica conecta, en el caso de los láseres de estado sólido, la fuente del láser con la óptica de enfoque. El rayo láser es transportado casi sin perdidas – incluso a grandes distancias – y posibilita una instalación flexible del láser en la planta de producción, alejado de las estaciones de trabajo.

La PFO y el cable de fibra óptica se pueden combinar de forma ideal con un robot. Con ello el robot dirige la óptica PFO al lugar de trabajo. Esta combinación da como resultado unos efectos de sinergia: El alto dinamismo y exactitud de la óptica PFO, así como el gran movimiento del robot se complementan de forma óptima.

La guía dinámica del haz de la PFO solapa el recorrido del robot. Así son posibles geometrías de soldadura, que el robot a altas velocidades no podría recorrer.

La PFO – dentro de su área de trabajo [1] puede soldar varias figuras [3] a lo largo del recorrido del robot [2]. Esto se conoce como „Welding-on-the-fly“.