Pré-processamento:
- Posição da junta/folga
- Posição do TCP/feixe
Durante o processo:
- Profundidade da soldadura/fusão
- Largura da junta
- Furos
- Perda de material
- Posição do feixe
- Porosidade
- Projeções
Pós-processamento:
- Furos/crateras (poros)
- Fissuras
- Preenchimento insuficiente
- Entalhes
O objetivo deste artigo é explicar e ilustrar os métodos de monitorização em tempo real disponíveis para o controlo da soldadura a laser.
A inspeção e monitorização da soldadura são fundamentais em todas as fases de fabrico, pois proporcionam um controlo em tempo real e numa única passagem sobre aspetos como:
- Compensar as tolerâncias existentes em todos os processos (maquinagem, material, ferramentas, tolerâncias da máquina, etc.),
- Evitar a geração de soldaduras não conformes (rejeições),
- Otimizar a produção e garantir a qualidade,
- Documentar e armazenar os dados numa base de dados para 100% do processo.
Monitorização de um processo de soldadura a laser.
Controlando o processo online, é possível ter controlo antes, durante e depois do processo.
Monitorização de pré-processo (PRECITEC Laser Path Finder)
Os sistemas de monitorização de pré-processo garantem o posicionamento preciso do laser, compensando as tolerâncias dimensionais tanto no posicionamento como nas peças. Isto é conseguido não só determinando a posição da junta, mas também, em conjunto com um motor integrado, reposicionando a cabeça de soldadura. Todo este processo é realizado continuamente durante a soldadura a velocidades superiores a 8 m/min.
Isto é feito projetando um feixe sobre a superfície a processar, de modo a que uma câmara analise o reflexo desse feixe e transmita a imagem para um processador, obtendo-se uma imagem 3D.
O sensor calcula a posição necessária, bem como o movimento da cabeça de soldadura e os parâmetros requeridos para proceder aos ajustes no sistema de movimentação.
Monitorização em Processo (Monitor de Soldadura Laser PRECITEC)
Para monitorizar a soldadura laser durante o processo, é utilizado um equipamento que permite a análise em tempo real da radiação gerada pela interação entre o feixe laser e a peça de trabalho. Através da análise de parâmetros específicos do processo (temperatura, plasma, reflexões), é possível detetar defeitos como porosidade, material insuficiente, perda de potência, desalinhamento do foco, etc.
O Monitor de Soldadura a Laser é um sistema de monitorização completo que processa sinais obtidos através de fotodíodos e detetores baseados em câmaras.
Os parâmetros obtidos são registados no computador e comparados com os dados de referência para verificar se estão dentro dos limites definidos como corretos, com documentação em tempo real.
Monitorização Pós-Processo (Monitor de Geometria da Costura PRECITEC):
Integrado no processo de soldadura, este sistema permite a medição e análise em tempo real da geometria exterior do cordão de soldadura, bem como de irregularidades como a porosidade e outros defeitos. Este processo envolve a emissão de um feixe de luz e a análise da luz refletida após atingir a peça de trabalho. A precisão do processo depende principalmente da resolução da câmara, da área analisada e da velocidade de soldadura necessária.
Esta inspeção de soldadura em tempo real é aplicável não só à soldadura a laser, mas também à soldadura MIG/MAG, soldadura TIG, brasagem ou aplicação de adesivos.
A ROFIN é líder global no design, fabrico e venda de lasers industriais e produtos laser para aplicações de processamento de materiais.
A PRECITEC é líder no desenvolvimento e fabrico de cabeças de processo laser, bem como na monitorização de processos.
Autor:
Artigo cedido por Rofin-Bassel Espala, SL.
