EVALUACIÓN DE LA PENETRABILIDAD DE LA SOLDADURA LÁSER MEDIANTE UN MODELO ANALÍTICO

Resumen

Se ha desarrollado un modelo analítico para el proceso de soldadura láser, que basándose en la teoría de multipolos predice con un coste computacional muy reducido la profundidad del cordón de soldadura. Para ello, el modelo parte del campo térmico calculado previamente considerando únicamente la transferencia de calor por conducción, e incluye la influencia de los monopolos, dipolos y cuadrupolos, lo que permite considerar el espesor finito de la chapa a soldar, el calor latente del material y el movimiento interno del material fundido, respectivamente. El modelo ha sido validado experimentalmente para el Inconel 718 y el caso en el que se emplea una estrategia de wobble, que es una combinación del movimiento de avance lineal y de un movimiento oscilatorio superpuesto que resulta en una trayectoria trocoidal. Para las distintas situaciones analizadas, y gracias a la consideración de los multipolos, el modelo es capaz de determinar la profundidad de la soldadura con un error por debajo del 12%. Esto supone una mejora considerable con respecto a la situación en la que no se considerase el efecto de los multipolos y se modelizara la transferencia de calor únicamente por conducción, ya que, en este caso se obtienen errores de entorno del 50%, lo que demuestra la validez del mismo. Palabras clave: Soldadura láser, wobble, modelo analítico, teoría multipolo.