Los láseres de tecnología limpia promueven soldaduras superiores

Oct 03, 2023

Los sistemas láser industriales eliminan los residuos, la corrosión y los revestimientos existentes.

La soldadura de alta calidad comienza con la limpieza del metal base de cualquier corrosión, contaminantes o recubrimientos existentes que puedan comprometer la penetración y la integridad de la soldadura. Asegurarse de que el metal se limpie correctamente desde el principio facilita el trabajo y elimina la necesidad de empezar de nuevo para lograr una soldadura limpia.

Sin embargo, los métodos de limpieza industrial convencionales, como el pulido con chorro de arena, el decapado químico y el esmerilado, son complicados, implican consumibles costosos y requieren mucho tiempo de preparación y limpieza. Los reguladores como la EPA y OSHA también están examinando estos métodos, que pueden ser potencialmente peligrosos para los técnicos y el medio ambiente.

Ahora, para los ingenieros y gerentes industriales que buscan garantizar la eficiencia operativa y la fabricación rentable, una alternativa superior es el uso de sistemas basados ​​en láser de precisión de grado industrial. Los sistemas láser pueden eliminar contaminantes, óxido, residuos y pintura de la superficie de soldadura con un rayo láser de alta energía que no afecta el sustrato. El tiempo de preparación y limpieza es mínimo y el equipo de bajo mantenimiento puede durar muchos años.

Vincent Galiardi, propietario de Galiardi Laser Clean, un operador de limpieza de superficies con sede en el condado de St. Charles, Missouri, señala que muchas personas se sorprenden al saber que los láseres de tecnología limpia son el método más rentable, eficiente y seguro de limpiar superficies industriales. preparación.

Para las aplicaciones de soldadura, dijo Galiardi, "la tecnología láser antes de la soldadura puede limpiar la superficie de manera efectiva para que no haya contaminación [que interfiera con la soldadura]. Después de la soldadura, los láseres pueden eliminar la decoloración debido a la oxidación, lo que puede ayudar a mejorar el acero inoxidable". soldaduras de acero".

Debido a su eficacia en el tratamiento de superficies metálicas, los sistemas láser industriales se utilizan cada vez más en aplicaciones de soldadura. Los técnicos pueden utilizar unidades portátiles móviles o los sistemas pueden integrarse en líneas de procesamiento en línea automatizadas. Con ventajas significativas en seguridad y eficiencia, la limpieza con láser está lista para revolucionar el mercado de tratamiento de superficies de soldadura.

Antes de la soldadura, cualquier impureza en la superficie del material base, como suciedad, residuos, corrosión, escamas de laminación o revestimientos viejos, comprometerá la eficacia de la soldadura. Cualquier contaminante puede interferir con el proceso, causar resistencia o resultar en una salpicadura de soldadura cuando pequeñas partículas de metal se transportan por el aire o permanecen sueltas en el área de soldadura. La contaminación en la superficie de una soldadura genera porosidad o burbujas de gas atrapado en una soldadura terminada que puede debilitar sus propiedades mecánicas y requiere un nuevo trabajo.

También es necesaria la limpieza posterior a la soldadura, especialmente para el acero inoxidable. El acero inoxidable ofrece protección natural contra la corrosión a través de la capacidad de "pasivizarse" si el ambiente proporciona suficiente oxígeno para reparar una película superficial compuesta de óxido de cromo. Sin embargo, la soldadura puede causar un "tinte térmico" (una capa superior descolorida y engrosada en el acero inoxidable alrededor del cordón de soldadura dentro de la zona afectada por el calor) que compromete la resistencia a la corrosión. Es necesario quitar la capa superior teñida con calor para restaurar la resistencia total a la corrosión, así como el valor estético del acero inoxidable.

Para el tratamiento de superficies soldadas, el pulido con chorro de arena, el decapado químico o el esmerilado se utilizan a menudo como procesos de limpieza industrial, pero tienen limitaciones.

El arenado consiste en proyectar con fuerza una corriente de partículas abrasivas sobre una superficie, generalmente con aire comprimido o vapor. La arena de sílice utilizada en la limpieza con chorro abrasivo normalmente se fractura en partículas finas y se transporta por el aire, lo que puede causar enfermedades respiratorias graves o mortales. La limpieza con chorro de arena también requiere mucho tiempo, ya que la arena esencialmente se esparce por todas partes, aunque generalmente se considera un método de limpieza "rápido".

El decapado químico generalmente utiliza productos químicos o pastas agresivos, incluso tóxicos, para quitar los contaminantes, el óxido y la pintura de las soldaduras y los objetos con base de metal hasta dejar el metal desnudo. Sin embargo, para los operadores, la exposición a ácidos corrosivos y vapores químicos nocivos es inherentemente peligrosa. El proceso también puede llevar mucho tiempo para preparar, lograr el nivel requerido de limpieza y eliminar los desechos. Además, la eliminación de productos químicos tóxicos es costosa y está estrictamente regulada.

Una amoladora angular puede eliminar grandes contaminantes y un disco de lijado puede eliminar el óxido, la pintura y la cascarilla de laminación. Sin embargo, la naturaleza agresiva del esmerilado puede arruinar rápidamente el metal a soldar si no se tiene mucho cuidado. Las amoladoras de disco básicamente simplemente quitan el óxido y se transporta por el aire y hace un desastre. Las amoladoras también pueden ser peligrosas porque las chispas o los escombros pueden salir disparados de la rueda o atrapar una prenda de vestir.

Para los ingenieros y gerentes industriales, los sistemas basados ​​en láser tienen ventajas significativas sobre los métodos convencionales, incluida la facilidad de uso en la que un operador simplemente apunta y hace clic en un rayo láser de alta energía en la superficie. El sustrato no se ve afectado por el láser y los sistemas no crean ningún desorden ni subproductos. El enfoque es ecológico, ahorra energía y completa el trabajo en la mitad del tiempo que los métodos tradicionales, incluida la preparación y la limpieza.

"La limpieza con láser es tan rápida para eliminar el óxido o los revestimientos viejos como otros métodos, pero sin la misma cantidad de limpieza", dijo Galiardi. "Cuando tratamos una superficie con láser, los humos o partículas sueltas se extraen en un filtro HEPA y el trabajo está hecho. No hay medios [arena, productos químicos] para reponer o limpiar".

Señala que Galiardi Laser Clean utiliza sistemas láser fabricados por Laser Photonics, con sede en Orlando, Florida, un proveedor de sistemas láser CleanTech de grado industrial patentados para la limpieza y el acondicionamiento de superficies. Los sistemas fabricados en Estados Unidos funcionan como unidades independientes móviles o pueden integrarse en líneas de producción.

Los sistemas láser están disponibles en modelos portátiles y estacionarios que van desde 50 a 3000 vatios (una versión de 4000 vatios está en desarrollo) con tamaños de cámara de 3' x 3' a 6' x 12'. Los sistemas también se pueden instalar en líneas de fabricación en gabinetes o ser operados por un brazo robótico.

El tratamiento con láser de superficies metálicas se puede utilizar para agilizar los procesos de limpieza de soldaduras incluso en áreas relativamente remotas del campo, según Galiardi.

Relata cómo usó un sistema láser portátil CleanTech para un proyecto de soldadura para la icónica pasarela elevada del Gran Cañón. La pasarela elevada se extiende sobre el borde del Gran Cañón y ofrece una vista clara a miles de pies del fondo del cañón.

"Cuando realicé el trabajo de la pasarela en el Gran Cañón, quité la pintura [de las soldaduras de la pasarela] con el sistema láser para permitir pruebas no destructivas de las soldaduras [antes de volver a pintar]. La portabilidad del sistema hizo que fuera rápido y fácil de usar en el campo sin los problemas de limpieza o seguridad de los procesos de limpieza convencionales", dijo Galiardi.

Para los ingenieros, gerentes y técnicos industriales, la tecnología láser limpia es ahora una alternativa ecológica a la limpieza con chorro abrasivo, el decapado químico y el esmerilado para la limpieza de superficies antes y después de la soldadura. El enfoque es más seguro para los técnicos y altamente adaptable a una amplia gama de aplicaciones de soldadura.

laserphotonics.com