Diseño y construcción de sistema para el control del Key Hole en soldadura laser ND - YAG pulsado

Abstract

"En esta tesis se busca el diseño y construcción de un sistema para el control de la profundidad de penetración (key hole) en soldadura láser ND-YAG pulsado para realizar tratamientos superficiales con dos tipos diferentes de aporte en polvo que se inducirán a través del tratamiento térmico superficial y buscar una difusión de las partículas depositadas para mejorar la superficie y prologar la vida en servicio del herramental con diferentes condiciones de temperatura y kilowatts, comparando los resultados obtenidos con los mismos, en cuanto a calidad del aporte y la optimización de las propiedades tribológicas. En el dispositivo experimental, el haz láser es guiado a la zona de trabajo a través de una fibra óptica de 600 ?m de diámetro, acoplada a un cabezal coaxial, el cabezal está sujeto a un sistema de movimiento diseñado para esta aplicación. Por otra parte, el polvo metálico está dirigido a través del cabezal láser coaxial por medio de un alimentador de polvo, para el precalentamiento con la radiación generada se alcanza hasta 800 C. En cuanto a la aplicación potencial con aporte de hilo, se utilizó un láser de diodos, con una potencia de 1500 W. para obtener capas más profundas y manipular la superficie de tal manera que se precipiten fases fuera de equilibrio en la superficie sin la distorsión generada por otros procesos y con muy baja cantidad de esfuerzos residuales en las zonas de modificación del herramental, que son concentradores de esfuerzos naturales, para poder concentrar la mayor cantidad de energía se empleada al usar una distancia focal de 165 mm y se colocaron los herramentales a tratar térmicamente a una distancia de 125mm que. Con estas condiciones el haz láser presenta un spot rectangular de dimensiones 1.3 x 1.5 mm. Con estas consideraciones se pudo tratar térmicamente a los herramentales de manera superficial y así poder incrementar la resistencia al desgaste con aportes en polvo o hilo de aleaciones misiles con los herramentales que conformen una serie de carburos en la matriz para proveer una resistencia al desgaste muy superior y asumir la prolongación de la vida útil y los tiempos de mantenimiento de los herramentales. Por lo que el diseño del sistema de control es fundamental para lograr la concentración del haz de soldadura y favorecer el tratamiento de estos herramentales de alto carbono alto cromo"