Perfil inox soldado por láser para brazo robótico de montaje aeronáutico
En la producción aeronáutica, los sistemas mecánicos que mueven y posicionan los componentes durante el montaje trabajan en condiciones exigentes. Una de estas aplicaciones era un brazo robótico lineal diseñado para manipular componentes dentro de un baño ácido, un entorno corrosivo que descartaba desde el principio el acero al carbono. La sección estructural que actúa como brazo robótico debía combinar soldaduras de penetración completa, tolerancias estrechas de forma, rectitud y torsión, y resistencia al ácido durante toda su vida útil. Montanstahl diseñó y fabricó para Boeing en EE. UU. un perfil hueco especial a medida soldado por láser en acero inoxidable 304L, con una geometría de sección diseñada específicamente para cumplir los requisitos estructurales y de instalación del sistema robótico.
Una sección diseñada en torno al robot, y no al revés
La geometría requerida era un perfil hueco rectangular con una corta ala lateral en voladizo y espesores de pared distintos entre las almas y las dos alas. Esta sección asimétrica y compuesta no existe en ningún catálogo estándar: hubo que diseñarla desde cero para satisfacer tanto las cargas estructurales del brazo como los requisitos de interfaz mecánica para el montaje de los componentes del robot. El acero inoxidable 304L era el único material capaz de cumplir las exigencias de resistencia a la corrosión en funcionamiento continuo dentro de un baño ácido, ofreciendo al mismo tiempo la soldabilidad y la integridad superficial necesarias para una sección fabricada con precisión.
Soldadura por láser de penetración completa para tolerancias estrechas en una sección compleja
La combinación de soldaduras de penetración completa y tolerancias estrechas de forma, rectitud y torsión convirtió la soldadura por láser en la única vía de producción viable para esta sección. Los procesos convencionales de soldadura por arco aportan demasiado calor en secciones de pared delgada con esta geometría, provocando distorsiones que no pueden corregirse sin comprometer la integridad dimensional. El proceso de soldadura por láser que utiliza Montanstahl ofrece la estrecha zona afectada térmicamente y la geometría de cordón precisa necesarias para mantener las tolerancias especificadas a lo largo de toda la longitud de cada barra. El perfil terminado mide 198 x 130/140 x 5 x 10/20 mm, y los distintos espesores de pared de la sección ensamblada reflejan la diferenciación estructural entre las almas portantes y las alas.
Contexto de aplicación
Este proyecto forma parte del segmento de fabricación de Montanstahl, donde los perfiles especiales soldados por láser se especifican para automatización industrial, sistemas robóticos y aplicaciones de mecánica de precisión que requieren geometrías de sección a medida y tolerancias dimensionales estrechas. Cuando una aplicación combina condiciones de funcionamiento corrosivas con una geometría funcional imposible de lograr con secciones estándar, la soldadura por láser a partir de chapa inoxidable es la vía de producción que hace posible el componente. Montanstahl diseña secciones a medida de este tipo para clientes de los sectores de fabricación y aeroespacial en todo el mundo.