Las opciones de soldadura láser crean oportunidades

Ver de cerca el láser portátil reduce el factor de intimidación para los talleres que, de otro modo, rehuirían la tecnología porque lleva "láser" en su nombre. Imagen: Fotónica IPG

La soldadura láser para fabricación general ha demostrado ser eficaz tanto para los fabricantes de equipos originales como para los talleres con la combinación adecuada de productos y materiales. Dan Belz, gerente de producto FLW de AMADA AMERICA, señaló que el crecimiento del mercado de soldadura láser en 2022 fue sustancial.

"Tuvimos el mejor año que jamás hayamos tenido", señaló. “Cuando al principio de nuestra introducción de la tecnología estaba trabajando con muchos talleres, los OEM han aumentado su adopción de la tecnología que surge de la pandemia. Cuando se dan cuenta de que no pueden contratar suficientes soldadores calificados, se dan cuenta de que necesitan el proceso”.

Sin embargo, la escala de la inversión y la singularidad de la tecnología pueden resultar intimidantes para quienes no la han utilizado. Es probable que esto cambie en los próximos dos años a medida que surjan nuevos productos, nuevas configuraciones de productos existentes y soporte de proveedores para ayudar a las tiendas a adaptarse mejor a la tecnología.

Con la aparentemente interminable escasez de mano de obra calificada, una tecnología como esta que acelere el proceso de soldadura y reduzca o elimine el posprocesamiento será clave para el éxito de algunos talleres.

Quizás el mayor cambio de los últimos años haya sido la introducción de sistemas de soldadura láser portátiles en el mercado norteamericano, como la tecnología LightWELD de IPG. Con el regreso de las ferias comerciales presenciales, la gente ha hecho fila en los stands de IPG para probar esta tecnología. Parte de la razón, por supuesto, es que para un soldador experimentado, el método de soldadura láser manual se parece a la soldadura MIG o TIG. Ver de cerca el láser portátil reduce el factor de intimidación para los talleres que, de otro modo, rehuirían la tecnología porque lleva "láser" en su nombre.

"Los soldadores experimentados lo aprenden muy rápidamente", afirmó David Fisher, director senior de marketing global de IPG. “Y la máquina está preprogramada para una variedad de procesos y materiales, y desde que la introdujimos, hemos ampliado la gama de productos y la amplitud de esos procesos preprogramados. También podemos trabajar con un cliente si está haciendo algo muy específico en su taller para desarrollar parámetros personalizados para él”.

Belz dijo que tener la tecnología portátil en el mercado en realidad ha sido un beneficio para el crecimiento del uso de la soldadura láser.

"Con un poco de práctica se puede conseguir un gran rendimiento con un sistema portátil", afirma Belz. “Y si haces el ajuste correctamente y ya eres un buen soldador TIG, puedes obtener un muy buen acabado usando ese tipo de sistema. El ajuste es fundamental, sea cual sea el sistema que utilice. Pero, en última instancia, la velocidad, la seguridad y la precisión de una versión automatizada ganarán mucho atractivo una vez que las personas tengan esa introducción y comprendan mejor el proceso”.

Como reemplazo de algunos procesos MIG y TIG, el sistema láser portátil es una opción natural. Sin embargo, la velocidad del proceso y el método de soldadura serán diferentes y, por más simple que parezca el proceso (Fisher dijo que incluso alguien nuevo en la soldadura puede aprenderlo con bastante rapidez), IPG ha tomado en serio las solicitudes de educación adicional de los clientes para garantizar la Los sistemas están acostumbrados a sus capacidades ideales.

"Hemos mejorado nuestras opciones de capacitación para los clientes", señaló Fisher. “De hecho, pronto implementaremos lo que llamamos Universidad LightWELD. Esta es una oportunidad educativa que puede ser para alguien que haya comprado nuestro producto o para alguien que simplemente quiera aprender sobre él. Es un ambiente de aula presencial que brinda dos días de capacitación básica sobre el sistema. Si bien los asistentes aprenderán técnicas básicas, también podemos ayudarlos con problemas específicos que puedan estar considerando. Por ejemplo, si quieren soldar más rápido, soldar materiales más gruesos o materiales diferentes con los que no hayan trabajado antes”.

"El ajuste es fundamental, sea cual sea el sistema que utilice", dijo Dan Belz de AMADA AMERICA. Belz reconoce que muchas empresas no quieren estar en el negocio de los accesorios, por lo que el equipo de AMADA ha encontrado varios proveedores de accesorios que pueden recomendar a aquellos que quieran subcontratar ese aspecto del trabajo. Imagen: AMADA

La disponibilidad de atención al cliente es algo que los proveedores de tecnología de soldadura láser alientan a aprovechar a los posibles adoptantes. Todos ellos están interesados ​​en que las empresas que utilicen esta tecnología obtengan el valor que buscan.

"Lo que me he dado cuenta es que no mucha gente tiene una comprensión clara de lo que implica la soldadura láser y de lo que es capaz", dijo Tommy Zoladz, ingeniero de tecnología avanzada para soldadura en TRUMPF Inc. "Primero, es una cuestión de ayudar la gente entiende que las soldaduras láser son tan fuertes o más fuertes que las soldaduras tradicionales más visibles. Luego, se trata de educar a los clientes sobre cómo pueden beneficiarse de la velocidad y las opciones de rediseño disponibles cuando adaptan su tecnología. A menudo es más fácil de lo que parece y ayudamos en todo momento, incluido el suministro de tablas técnicas para simplificar el proceso de soldadura”.

IPG utiliza un remolque de soldadura para presentar su tecnología a personas en todo EE. UU.

"El remolque está diseñado con ventanas a prueba de láser, por lo que se puede estacionar en un evento y nuestros expertos pueden trabajar individualmente con los clientes para enseñarles sobre la tecnología", dijo Fisher.

"Adoptamos un enfoque colaborativo", dijo Belz de AMADA. "Su éxito es nuestro éxito. A veces volvemos al taller de un cliente varias veces, de forma gratuita, para capacitarlo y ayudarlo a superar los dolores de cabeza relacionados con la tecnología y analizar cómo montar conjuntos de accesorios. Una de las áreas en las que las empresas tienen dificultades es comprender qué tan precisos deben ser los accesorios con soldadura láser. Con la soldadura estándar, un gran espacio en un accesorio no es una gran preocupación porque lo llenarán con material y lo pulirán. Con la soldadura láser, no se desea un espacio mayor que aproximadamente el 10 por ciento del espesor del material. El beneficio de ese ajuste perfecto, por supuesto, es que se requiere poco o ningún posprocesamiento una vez completada la soldadura”.

Belz reconoce que muchas empresas no quieren estar en el negocio de los accesorios, por lo que el equipo de AMADA ha encontrado varios proveedores de accesorios que pueden recomendar a aquellos que quieran subcontratar ese aspecto del trabajo. El punto es que el cliente no se quedará preguntándose qué sigue.

Agregar una mayor variedad de opciones para configuraciones de soldadura láser automatizadas también abre más oportunidades para que los talleres inviertan en esta tecnología.

"Las empresas ven el valor de la soldadura láser al utilizar una versión portátil de la tecnología, pero también les hace conscientes de los posibles problemas de seguridad de dicha tecnología", dijo Belz. “Aún se necesita una sala segura para láser para operarlo con un nivel de seguridad ideal. Al invertir más, pueden obtener mayor seguridad, velocidad y precisión. Nadie soldará a mano será tan rápido y preciso como una configuración de soldadura robótica”.

Fisher señala que algunos de los clientes de IPG han adaptado su tecnología portátil para usarla con cobots. Esta automatización de nivel introductorio puede estar limitada en términos del tamaño de la aplicación, pero puede cumplir con los requisitos de precio y flexibilidad para abrir el mercado de la soldadura láser automatizada a más talleres.

TRUMPF presentó recientemente su TruLaser Weld 1000, un sistema de soldadura láser que incorpora un robot colaborativo con un brazo articulado de 6 ejes. El operador guía el robot manualmente sobre las costuras de la pieza a soldar, pulsando un botón para marcar los puntos de referencia correspondientes. Luego, el software crea el programa de soldadura.

Agregar más opciones para configuraciones de soldadura láser automatizadas está abriendo más oportunidades para que los talleres inviertan en la tecnología. TRUMPF presentó recientemente su TruLaser Weld 1000, un sistema de soldadura láser que incorpora un robot colaborativo con un brazo articulado de 6 ejes. Imagen: TRUMPF

"Aunque está programado de forma similar a como se programa un cobot, es un robot KUKA que tiene una tolerancia mucho más estricta", señala Zoladz. “Los cobots tienen cierta influencia en sus movimientos, por lo que si desea soldar a las velocidades que son capaces de alcanzar los sistemas de soldadura láser, es necesario tener estas tolerancias robóticas más estrictas para que el rayo láser no se tambalee demasiado para lograr esa precisión de alta velocidad. .”

El robot está sobre un riel guía lineal para que pueda moverse de un lado a otro de la cabina de soldadura, lo que permite al operador fijar una pieza de forma segura mientras se suelda otra. Alternativamente, se puede usar el tamaño completo de la mesa para una construcción más grande, y el robot puede usar el movimiento para mejorar el posicionamiento de la óptica de soldadura.

"En términos de tamaño de pieza, se podría llegar hasta 24 pulgadas y abarcar alrededor de 39 pulgadas, más alrededor de 35 pulgadas de profundidad, pero eso depende de la forma de la pieza", dijo Zoladz. “En algunas partes, puede que sea necesario un poco de ingenio para que funcione en esta configuración, pero es simplemente otra opción potencial para las personas interesadas en adoptar la tecnología. Definitivamente es una configuración menos intimidante que las celdas de soldadura láser de robots grandes, más robustas”.

Mientras tanto, AMADA se está preparando para introducir un sistema propio flexible y de menor tamaño.

"Hemos desarrollado un modelo que lanzaremos al mercado en un futuro próximo que utiliza una pared de persiana, una plataforma giratoria que permite cargar piezas fijas en un lado mientras se sueldan las piezas en el otro", dijo Belz. “Creemos que esto será menos intimidante, ya que ocupará menos espacio y al mismo tiempo brindará al cliente la automatización que busca en un sistema como este. Lo creamos con suficiente ancho y profundidad que creemos que alrededor del 90 por ciento de nuestros clientes podrán soldar una caja en un solo ciclo”.

Lo que pasa con la tecnología es que, una vez que el usuario la comprende, se abren las puertas a grandes ahorros. Belz señaló que a veces lleva bastante tiempo convertir a un cliente, pero una vez que encuentran el trabajo o trabajos que se adaptan a la tecnología, se adapta rápidamente.

"Trabajamos con una empresa que necesitaba soldar por puntos soportes en un difusor de aire de techo", señaló. “Esto significaba que no podía haber fugas en la soldadura en el lado de presentación. Sólo ganar esa batalla les ha ahorrado cerca de $1 millón de dólares en costos adicionales de material y mano de obra en un año”.

Zoladz señaló que se puede ser muy creativo con el diseño de piezas.

“Cuando te acercas a la tecnología por primera vez, automáticamente piensas: '¿Cómo soldaría esto a mano?' y simplemente piense que va a acelerar ese proceso”, dijo. “Pero con las capacidades de fijación y soldadura láser, puedes ser más creativo. Tenemos clientes que soldan materiales diferentes y rediseñan ensamblajes agrícolas para construcciones más rápidas. Una vez que se sienten cómodos usando la tecnología, rediseñan otras piezas que antes no podían automatizar para acelerar su producción”.

Belz señaló que las posibilidades no deberían intimidar a los usuarios que suponen que tendrán que rediseñar cada pieza para procesarla en una máquina de soldadura láser.

"El noventa y nueve por ciento de las veces modificamos los diseños de piezas de un cliente para crear la configuración ideal para la soldadura láser", dijo. “Rara vez se trata de un rediseño, pero esos ajustes realmente pueden ayudar a mejorar el rendimiento o minimizar cualquier potencial de distorsión. Como dije, adoptamos un enfoque muy colaborativo para trabajar con los clientes y este es un aspecto importante de ello”.

Los beneficios de la tecnología en la calidad de la soldadura y la falta de posprocesamiento son claros.

“Un gran ejemplo sería el mundo del automóvil; Antes, cuando se unían paneles, había que cortar una provisión en la capa superior del material para la costura de soldadura”, dijo Zoladz. “Ahora es posible simplemente soldar con láser y penetrar directamente a través de ese material hasta la capa base, por lo que no es necesario realizar ese paso adicional de corte adicional, especialmente si se trata de un borde delgado. Y al soldar materiales inoxidables o exóticos más delgados, se eliminan todas las deformaciones, lo que elimina una gran lucha para mucha gente. Incluso cuando hago soldadura personal para mi automóvil, tengo que pensar mucho en una pieza cuando la sueldo para asegurarme de que no se tuerza. Si coloca una pieza en un dispositivo y la suelda con láser, ya no tendrá que preocuparse por eso. Ese es un gran beneficio”.

Con el sistema LightWELD, que está equipado con una configuración de limpieza, Fisher señaló que “los artistas que soldan están usando la función de limpieza de una manera que no predijimos: para agregar texturas a los materiales. La forma en que se limpia con el sistema permite crear un patrón ondulado en el material para crear modificaciones en la superficie”.

Con el apoyo de los proveedores y una variedad de puntos de entrada a la tecnología, la soldadura láser debería atraer a más usuarios en el transcurso de los próximos años. Aquellos que están indecisos deben considerar los materiales y la combinación de piezas y luego consultar con un proveedor preferido para determinar cómo podría funcionar la soldadura láser ahora y en el futuro.

“Siempre les digo a los clientes: 'Miren también su tasa de expansión'”, dijo Zoladz. “Asegúrese de que el sistema en el que está invirtiendo coincida con sus planes de expansión en cantidades de piezas más grandes, piezas más grandes o mayor complejidad. Invierta para las necesidades del mañana”.

Belz tiene una ecuación muy simple para determinar cuándo un fabricante debería considerar un sistema de soldadura láser: "Si entre el 40 y el 80 por ciento de su trabajo lo realiza un soldador, debe analizar seriamente la tecnología de soldadura láser", dijo. .

Puede comunicarse con el editor Robert Colman en [email protected].

AMADA AMÉRICA, www.amada.com

Fotónica IPG, ipgphotonics.com

TRUMPF Inc., trumpf.com