Soldadora láser robotizada: caso práctico

Un proveedor de primer nivel del sector de la automoción sustituyó la soldadura TIG manual de componentes de escape de alta resistencia por el sistema láser robotizado de Klear. Los procesos anteriores requerían 15 horas por lote y exigían frecuentes retoques debido a la deformación y a una penetración irregular. El paso a la automatización agilizó la producción, al tiempo que permitió cumplir con los estrictos estándares de calidad de los fabricantes de equipos originales (OEM).

La soldadura TIG tradicional dependía de mano de obra cualificada y generaba un calor excesivo. Esto provocaba índices de defectos de 18% y requería un esmerilado posterior a la soldadura que aumentaba los costes en 25%. Los problemas de alineación de las juntas reducían aún más el rendimiento y la uniformidad entre turnos.

El sistema de Klear utiliza una fuente láser de fibra Raycus de 3000 W con cabezales de soldadura oscilantes adaptativos. Alcanza una velocidad de 55 cm/min y una profundidad de penetración de 9 mm. El control dinámico del haz elimina los errores de desalineación y reduce la aportación de calor en un 60% en comparación con los métodos manuales.

Los tiempos de ciclo se redujeron en 62% en todas las líneas de producción. Los costes de mano de obra disminuyeron en 58%, ya que ahora un operario gestiona tres unidades robóticas simultáneamente. La eficiencia energética del sistema también redujo el consumo eléctrico en 35% al año.

La supervisión de los procesos en tiempo real garantiza la ausencia total de defectos durante las operaciones, que se llevan a cabo las 24 horas del día, los 7 días de la semana. El cliente produce ahora 1.200 piezas al día sin necesidad de acabados posteriores a la soldadura. Esta transformación ha permitido cumplir los objetivos de sostenibilidad de la norma ISO 14001, al tiempo que ha aumentado la capacidad de producción en un 200%.

Principales características y ventajas

Klear Laser combina el motor MOPA de 4 kW de JPT con un cabezal oscilante de alta dinámica que hace oscilar el haz siguiendo un patrón programable de 0 a 5 mm.

Este par ofrece una penetración de 4 mm en acero inoxidable 316 L y, al mismo tiempo, permite ajustar el tamaño del punto hasta 50 µm para realizar trabajos de precisión milimétrica.

Dado que la frecuencia de oscilación es independiente de la velocidad del robot, se obtiene una junta lisa como la seda y sin porosidades a velocidades de desplazamiento de hasta 2 m min⁻¹ sobre aluminio de 2 mm, sin necesidad de rectificado posterior.

La unidad principal es nuestro propio sistema de doble oscilación: espejos de cobre refrigerados por agua, zoom de colimación de 75-200 mm y una ventana de ZnSe protegida, diseñada para soportar una reflexión trasera de más de 10 kW.

En el interior, un codificador magnético transmite el ángulo del espejo en tiempo real al controlador del robot con una repetibilidad de 0,02°, de modo que cada puntada superpuesta se sitúa dentro de un margen de 30 µm, incluso cuando el sexto eje gira 180°.

Esa retroalimentación en bucle cerrado es la razón por la que las líneas de fabricación de retractores de cinturones de seguridad para automóviles pasaron de utilizar resistencia a nuestras células: sin salpicaduras, sin paradas de producción y con un retorno de la inversión en 18 meses.

Especificaciones principales de la soldadora robótica Klear Laser de 4 kW

Cada cabezal se suministra con un kit de consumibles —boquilla, cristal protector y diana de calibración—, de modo que tu línea de producción estará lista para soldar en menos de dos horas tras la entrega con carretilla elevadora.

Aplicaciones industriales

La soldadura láser robotizada representa la cúspide de la automatización industrial al combinar la robótica de alta velocidad con fuentes láser de fibra avanzadas. En Klear Laser, integramos fuentes láser de primera línea de JPT y Raycus para garantizar un suministro de energía constante en ciclos de producción de alta intensidad. Esta sinergia permite un seguimiento preciso de la costura y velocidades de procesamiento rápidas que superan con creces a las operaciones manuales TIG o MIG.

El sector de la automoción recurre en gran medida a la soldadura láser robotizada para el montaje de componentes del chasis y paquetes de baterías de los vehículos eléctricos. La gran capacidad de penetración de nuestros sistemas permite unir acero de alta resistencia y aluminio sin comprometer la integridad estructural. Además, el aporte de calor localizado minimiza la zona afectada por el calor (HAZ), lo que evita la deformación térmica en los paneles de la carrocería más finos.

En la fabricación aeroespacial, la precisión y la reducción de peso son fundamentales para los componentes de vuelo. Nuestros sistemas robóticos utilizan cabezales de soldadura oscilantes avanzados para manipular la geometría de las vigas, lo que permite un excelente cierre de huecos en piezas complejas de titanio y superaleaciones. Esta tecnología garantiza sellados herméticos en las tuberías de combustible y las carcasas de los sensores, donde los métodos de soldadura tradicionales a menudo no logran cumplir con los estrictos estándares de calidad.

El sector naval se beneficia considerablemente de la capacidad de las soldadoras robóticas por láser para procesar chapas gruesas de acero al carbono y acero inoxidable utilizadas en la construcción de cascos. El perfil uniforme del cordón de soldadura que se consigue gracias a la automatización reduce el rectificado posterior a la soldadura y mejora la resistencia a la corrosión en entornos de agua salada. Al sustituir las antiguas técnicas de soldadura por arco, los constructores navales logran un mayor rendimiento y uniones más resistentes, capaces de soportar tensiones marítimas extremas.

Klear Laser se compromete a transformar la fabricación industrial ofreciendo alternativas limpias y eficientes a los procesos tradicionales contaminantes. Nuestras soluciones robóticas ofrecen una vía hacia una mayor productividad y una calidad de soldadura superior para los fabricantes con visión de futuro.

Por qué elegir Klear Laser

Klear Laser ofrece una fiabilidad industrial inigualable gracias a su completo servicio de asistencia global. Nuestro equipo técnico, disponible las 24 horas del día, los 7 días de la semana, proporciona diagnósticos remotos inmediatos y asistencia in situ a través de ingenieros de campo certificados en todo el mundo. Esto minimiza los tiempos de inactividad en la producción de las células de soldadura robotizadas que integran nuestros sistemas. La rápida resolución de incidencias garantiza que sus fuentes láser JPT o Raycus mantengan su máximo rendimiento.

Ofrecemos una garantía de 36 meses, líder en el sector, para todos los componentes principales de la soldadura por láser de fibra. Esta cobertura incluye los diodos de bombeo, el resonador y la óptica del cabezal de soldadura oscilante en condiciones normales de funcionamiento. Se ofrecen condiciones ampliadas para líneas de producción de los sectores de la automoción o aeroespacial con un alto nivel de utilización. Este compromiso refleja la confianza en nuestra calidad de fabricación, diseñada específicamente para el sector industrial.

La logística global de piezas de recambio garantiza la disponibilidad en stock del modelo 98% para subsistemas críticos de soldadura robótica. Los artículos habituales, como los galvanómetros de los escáneres, las lentes protectoras y las fibras de transmisión del haz, se envían el mismo día desde los centros de distribución de Alemania, EE. UU. y China. El almacenamiento estratégico evita paradas de línea de varias semanas durante los ciclos de mantenimiento críticos de su planta de producción.