Cuatro tipos distintos de láser son adecuados para la microsoldadura: granate de aluminio itrio dopado con neodimio pulsado (Nd:YAG);fibra dopada con iterbio de onda continua (CW);fibra de onda casi continua (QCW);y fibra pulsada de nanosegundos.Cada láser ofrece características únicas que funcionan mejor para aplicaciones específicas.En algunos casos, varias opciones pueden ser viables, pero las consideraciones sobre el costo de propiedad y la capacidad de servicio a menudo dictan la elección óptima del láser.Los láseres CW simplemente se apagan y encienden según sea necesario, pero se pueden modular conduciendo eléctricamente la corriente a los diodos para proporcionar una salida pulsada.Estos láseres tienen potencias máximas relativamente bajas y pueden dispararse indefinidamente.Los láseres de fibra Nd:YAG y QCW suelen alcanzar potencias máximas en el rango de 0,2 a 4 kW, con duraciones de pulso de 0,1 a 10 ms.Los láseres de fibra de nanosegundos funcionan con una potencia máxima de alrededor de 10 kW con duraciones de pulso de 60 a 200 ns.Nd:YAG es una fuente establecida, con una gran capacidad de microsoldadura en todos los aspectos.Con el láser Nd:YAG, los átomos de neodimio se dopan en un cristal huésped de granate de itrio y aluminio para formar el medio de ganancia activo.Esta barra sólida de material tiene típicamente de 2,5 a 5 mm de diámetro y aproximadamente 100 mm de largo.Los láseres Nd:YAG de microsoldadura se bombean ópticamente mediante lámparas de destellos.Por lo general, emiten luz de longitud de onda NIR a 1064 nm, pero su frecuencia puede duplicarse hasta el segundo armónico de 532 nm (verde).Soldadura láser Nd:YAG: soldadura por puntos de alambre a anillo (a), conexiones eléctricas (b) y soldadura de herramientas médicas (c).Cortesía de Amada Miyachi América.El diseño óptico de este láser es relativamente simple.Su corazón es la fuente de alimentación que impulsa y controla el voltaje de la lámpara de destellos y permite un control preciso de la potencia máxima y la duración del pulso durante el pulso láser.Los mecanismos internos de retroalimentación óptica moderan la intensidad de salida.Nd:YAG también ofrece altas potencias máximas en tamaños de láser pequeños, lo que permite soldar con puntos ópticos de gran tamaño.Esto se traduce en un ajuste máximo de la pieza y una adaptación de la alineación del láser a la unión.Un ejemplo es un láser Nd:YAG de potencia promedio de 25 W que puede producir 6 kW de potencia máxima, un nivel suficiente para soldar acero o aluminio con un tamaño de punto de 600 μm.El láser Nd:YAG pulsado ha existido durante muchas décadas y tiene, con mucho, la base de instalación más grande.En el panorama actual del láser, es más adecuado para aplicaciones de soldadura por puntos que requieren profundidades de penetración inferiores a 0,5 mm y soldadura de costura de paquetes sensibles al calor.Un láser de fibra se genera dentro de un medio de fibra de vidrio dopado flexible que suele tener entre 3 y 9 m de largo y entre 10 y 50 µm de diámetro.El iterbio es el elemento dopante más común porque proporciona una buena eficiencia de conversión y una longitud de onda de salida cercana a 1 µm, que se adapta bien a los componentes de suministro de láser existentes.Esquema de láseres de fibra monomodo y multimodo.Cortesía de Amada Miyachi América.La radiación láser se genera completamente dentro de una fibra óptica flexible, por lo que no es necesario alinear el medio con los espejos de la cavidad.El proceso de láser altamente eficiente significa que el láser de fibra puede ser pequeño y enfriado por aire, logrando altas eficiencias de conexión a la pared y reducciones dramáticas en la complejidad general del sistema.El láser de fibra se puede enfocar en un tamaño de punto pequeño y tiene una amplia gama de calidades de haz, que se pueden ajustar para cada aplicación de soldadura.Los dos extremos del espectro de calidad del haz son monomodo y multimodo.El modo único se define por una calidad de haz, o M2, inferior a 1,2.Los valores de M2 ​​multimodo generalmente están por encima de 2, con fibras de núcleo de 50 µm alrededor de 7. El modo determina tanto la medida en que se puede enfocar el láser como la distribución de la densidad de potencia a través del rayo láser.Tres tipos diferentes de láseres de fibra son adecuados para la microsoldadura láser.Los láseres de fibra CW proporcionan una excelente velocidad de soldadura y características de penetración y pueden soldar materiales conductores y diferentes.Un láser de fibra modulada de potencia promedio de 500 W es ideal para la soldadura de costura general de hasta 1,5 mm de profundidad, la soldadura de costura de alta velocidad de materiales similares y diferentes y la soldadura por puntos con puntos de menos de 100 µm de diámetro.Efecto de la calidad del haz en la soldadura para un láser monomodo y multimodo.Todas las soldaduras se muestran en acero inoxidable de 0,06 pulgadas de espesor: láser de fibra monomodo de 500 W con un valor M2 de 1,2 a 300 pulgadas por minuto (IPM) con un tamaño de punto de 30 μm (a);Láser multimodo de 700 W con un valor M2 de 15 a 100 IPM con un tamaño de punto de 150 μm (b);Láser de fibra multimodo de 1 kW con un valor M2 de 15 a 80 IPM con un tamaño de punto de 250 μm (c).Cortesía de Amada Miyachi América.