Investigan procesamiento láser para materiales altamente reflectantes

La industria automotriz está experimentando una transformación. Las altas emisiones de CO2 hacen necesario el desarrollo de conceptos de conducción alternativos, y los vehículos eléctricos representan actualmente la solución más prometedora.

Una de las tecnologías de unión más relevantes para componentes de electromovilidad es la soldadura por rayo láser. Las juntas de soldadura sin contacto de alta precisión y las opciones flexibles de diseño del proceso hacen posible cumplir con los requisitos de alta calidad. Los materiales como el cobre y el aluminio se utilizan con frecuencia debido a su buena conductividad eléctrica y térmica.

Sin embargo, los láseres infrarrojos (IR) utilizados convencionalmente solo son absorbidos en pequeña medida por estos materiales altamente reflectantes a temperatura ambiente. Una solución para unir estos materiales es el uso de radiación láser verde, que se absorbe más fuertemente en el cobre por un factor de aproximadamente 5 en comparación con el IR.

Con el fin de mejorar el rendimiento del láser verde para la producción de componentes de vehículos eléctricos, se está desarrollando y comparando un concepto integral para una unidad de procesamiento de láser modular con radiación láser verde con láseres infrarrojos convencionales como parte del proyecto de investigación “GreenPls” del Laboratorio de Máquinas-Herramienta e Ingeniería de Producción (WZL) de la Universidad RWTH de Aquisgrán.

Para ello, se trabaja paralelamente en los campos de investigación de optimización y monitorización de procesos, tecnología de utillaje y seguridad, y un diseño de sistemas adaptado al campo de aplicación de los componentes del vehículo eléctrico.

En el laboratorio el trabajo de investigación se está probando en condiciones reales: los componentes preliminares y las piezas prototipo son fabricados mediante corte por láser y manufactura aditiva. El concepto de seguridad y los prototipos de batería se desarrollan, prueban y ensamblan en la celda de soldadura láser.

Según un comunicado de prensa de la institución, se logrará un alto grado de madurez de los resultados de la investigación mediante la plena consideración del desarrollo del proceso hasta un diseño completo de la planta, lo que garantiza un uso industrial rápido.

El consorcio de cuatro socios ve el proyecto como una gran oportunidad para brindar a las pequeñas y medianas empresas, en particular, acceso a nuevos campos de productos y mercados de ventas en la cambiante industria automotriz.