ES2205075T3

ES2205075T3 - Estructuras emparedadas de multiples chapas.

Info

Publication number: ES2205075T3
Application number: ES96945939T
Authority: ES
Inventors: Frederick W. Buldhaupt; David H. Gane; Matthew G. Kistner; Jeffrey D. Will
Original assignee: Boeing Co
Current assignee: Boeing Co
Priority date: 1996-01-12
Filing date: 1996-12-20
Publication date: 2004-05-01
Anticipated expiration: 2016-12-20
Also published as: EP0923452A4; EP0923452B1; DE69629398D1; EP0912266A4; ES2259444T3; US20030049482A1; DE69629398T2; DE69636148T2; US6419146B1; WO1997027970A1; EP0923452A2; EP0912266A1; EP0912266B1; US6656603B2; WO1997027045A2; DE69636148D1; US6508394B1

Abstract

UN PROCEDIMIENTO PARA LA FABRICACION DE UNA ESTRUCTURA DE RELLENO DE METAL EXPANDIDO (42) QUE CONSISTE EN LIMPIAR LAS PIEZAS CORRESPONDIENTES ANTES DE CADA PASO DE UNION DEL PROCESO PARA RETIRAR LOS OXIDOS METALICOS Y RESIDUOS QUE ENTORPECERIAN LOS PASOS DE UNION. LAS HOJAS NUCLEO (44, 46) SE COLOCAN CARA A CARA Y SE INTRODUCE UN ACCESORIO DE DISTRIBUCION DE GAS A PRESION (52) ENTRE UN BORDE Y SE SUELDA EN SU LUGAR CORRESPONDIENTE. LAS HOJAS NUCLEO (44, 46) SE PRESIONAN ENTRE SI Y SE SUELDAN POR LASER FORMANDO UN PAQUETE NUCLEO (45) A LO LARGO DE UNAS LINEAS QUE FORMARAN LAS LINEAS DE UNION ENTRE LAS HOJAS NUCLEO (44, 46) CUANDO EL PAQUETE NUCLEO (45) SE EXPANDA SUPERELASTICAMENTE. ENCIMA Y DEBAJO DEL PAQUETE NUCLEO (45) SE COLOCAN DOS HOJAS SUPERFICIALES METALICAS (48, 50) CON CARACTERISTICAS SUPERELASTICAS. SE COLOCA UN ACCESORIO ENVOLVENTE DE DISTRIBUCION DEL GAS (54) ENTRE LAS HOJAS SUPERFICIALES Y SE SUELDA EN SU LUGAR CORRESPONDIENTE AL TIEMPO QUE SE SUELDA HERMETICAMENTE ALREDEDOR DETODOS LOS BORDES PERIFERICOS DE LAS CARAS SUPERFICIALES (48, 50) Y DEL PAQUETE NUCLEO (45) PARA FORMAR UN PAQUETE ENVOLVENTE HERMETICAMENTE CERRADO (47) QUE CUBRA EL PAQUETE NUCLEO (45).

Description

Estructuras emparedadas de múltiples chapas.

Esta invención está relacionada con la fabricación de estructuras metálicas de hojas múltiples expandidas, y más particularmente con aparatos y métodos para el formado superplástico de un paquete compuesto de hojas múltiples de metal superplástico, soldadas entre sí utilizando soldadura por láser y expandidas en un molde calentado previamente que utiliza un programa de gas de formado controlado de manera precisa.

Antecedentes de la invención

Las estructuras emparedadas de metal expandido, formadas de manera superplástica por hojas múltiples, unidas por difusión, se han utilizado durante muchos años, principalmente en la industria aerospacial, debido al bajo coste, a la capacidad para resistir altas temperaturas y a la buena resistencia y rigidez por unidad de peso que ofrecen estas estructuras. En el pasado se han desarrollado varios procedimientos para fabricar estas estructuras, con diversos grados de éxito, pero todos han probado que son costosos y lentos de producir, y frecuentemente han sido propensos a producir piezas defectuosas o no del todo fiables.

La mayoría de las técnicas existentes para fabricar tales estructuras, que incluyen la técnica de núcleo armado mostrada en la Patente Norteamericana 3.927.817 cedida a Hamilton, utilizan el formado superplástico de una pila de hojas en un molde con una cavidad de forma similar a la estructura de emparedado final. La pila incluye una o más hojas de núcleo que se unen selectivamente entre ellas, cuando hay más de una hoja de núcleo, y a una hoja superior e inferior que forman las superficies o cortezas exteriores de la estructura emparedada. La pila se infla con presión de gas a temperatura superplástica para expandir las hojas superior e inferior hacia fuera, contra las paredes interiores de la cavidad de molde, hasta las dimensiones exteriores deseadas. Durante el conformado superplástico, las hojas de núcleo se extienden entre sus áreas de unión hacia las superficies superior e inferior, a medida que estas superficies se expanden hacia las superficies límites de la cavidad del molde.

Los primeros desarrollos de técnicas para fabricar estructuras emparedadas de hojas múltiples de metal expandido utilizaron la unión por difusión para unir las hojas de núcleo a lo largo de áreas selectivas para producir la estructura de núcleo deseada. Estas técnicas requieren una colocación precisa de la detención para impedir la unión por difusión en áreas en las que no estaba previsto que hojas contiguas se uniesen entre sí. La unión por difusión es un método de unión deseable porque la unión retiene cualidades superplásticas, pero ha sido difícil para producir una línea de unión limpia libre de detenciones que sean lo suficientemente estrechas, y la unión por difusión puede ser un proceso de larga duración con largos periodos de permanencia en la prensa a temperaturas elevadas, que impiden que la prensa se pueda utilizar para otra producción. El excesivo uso de capital y de consumo de tiempo de la naturaleza del procedimiento de unir por difusión condujo a la búsqueda de otras técnicas para unir las hojas de núcleo de pilas de hojas múltiples, que fuesen más rápidas, más fiables y menos costosas.

Otro método de unión, mostrado en las Patentes Norteamericanas, Nos.4.217.397 y 4.304.821 cedidas a Hayase y otros, utiliza la soldadura por resistencia de las hojas de núcleo, dejando intersticios en las líneas de soldadura para el paso del gas de formado al interior de las celdas. Este proceso era más rápido que la técnica de unión por difusión, pero también requería que las hojas de núcleo y superficie no se cargaran en un molde caliente para impedir una unión por difusión prematura de las hojas de núcleo entre sí. Después de cerrar el molde, la pila se podía purgar y presurizar para inflar ligeramente la pila y separar las hojas entre sí de manera que no se uniesen entre sí por difusión donde no se desease la unión. El molde se podría calentar entonces a la temperatura superplástica y el gas de formado se admitiría bajo presión en la pila para expandir de manera superplástica las hojas superior e inferior contra las paredes de la cavidad del molde y extender las hojas de núcleo entre las hojas superior e inferior para formar la estructura emparedada deseada.

Para impedir la unión por difusión prematura de las hojas superficiales con las hojas de núcleo en la pila, se utiliza un dispositivo en el aparato de las patentes de Hayase y otros, para mantener las hojas superficiales, separadas de las hojas de núcleo. Para este fin se muestran ocho piezas independientes de utillaje, que aumentan el costo y la complejidad del procedimiento de formado. Para un funcionamiento con una capacidad de producción elevada, sería preferible simplificar el utillaje y permitir que se carguen las piezas dentro del molde mientras está caliente, para alcanzar un aumento de producción y un coste de producción más bajo.

Para que se produzca un formado con éxito, se debe establecer una presión diferencial entre las zonas de hoja de superficie o cara y las zonas de hoja de núcleo, y esta presión diferencial se debe igualar sobre ambas zonas de hoja de superficie. De otra manera, las hojas de núcleo se formarán sin uniformidad y se tendrá como resultado un adelgazamiento excesivo.

Calentando titanio a alta temperatura en presencia de oxígeno se crea una capa superficial de caja alfa que es una composición dura pero muy frágil y que no es aceptable en piezas estructurales debido a su tendencia a fracturarse. Tales fracturas pueden crecer en un entorno de fatiga y conducir al fallo de la pieza. Consecuentemente es deseable purgar el oxigeno y la humedad de la pila de hojas antes de calentarla a temperaturas elevadas. Un procedimiento ideal sería uno en el que la pila de hojas se selle y purgue de oxígeno y humedad antes de cargarla, así el paquete sellado se podría cargar en un molde caliente sin el peligro de que se forme una caja alfa antes de que se purgue la pila y sin que se utilicen tiempos caros de prensa para purgar la pila y después llevar lentamente el molde a las temperaturas superplásticas.

Otra técnica de sujeción, mostrada en la Patente Norteamericana Nº. 4.603.089 cedida a Bampton, utiliza un láser de CO_{2} para soldar hojas entre sí en la pila. No obstante la descripción de Bampton no ilustra ninguna manera para mantener las hojas juntas mientras están siendo soldadas por el láser, y de hecho tampoco describe ningún aparato para realizar la operación de soldadura. De hecho, en una operación de producción para fabricar una estructura emparedada de hojas múltiples de metal expandido soldadas por láser, tal como la mostrada en la Patente Norteamericana Nº. 5.330.092 cedida a Gregg y otros, es necesario prensar las hojas en contacto intimo para obtener una soldadura de calidad, y hacerlo con un aparato de velocidad elevada, eficaz y de elevada capacidad de producción con objeto de beneficiarse de las ventajas potenciales que ofrece la soldadura por láser. Además para ejercer en las hojas una fuerza de prensado durante la soldadura, tal aparato debería proteger idealmente el área soldada contra la oxidación que se produce durante la soldadura por láser de titanio a alta temperatura.

La formación de cráteres de soldadura y radios cerrados al comienzo y detención de la soldadura son limitaciones inherentes de la soldadura por láser. Son las consecuencias de la naturaleza del haz de elevada intensidad, estrechamente concentrada, y que en el pasado han dado como resultado puntos definidos de acabado en los que tensiones concentradas que pueden desgarrar la hoja de núcleo cuando el núcleo se presuriza por el gas de formado durante el formado superplástico. El láser naturalmente produce una soldadura de "agujero clave" que forma un cráter al finalizar la soldadura, que rebaja severamente la hoja superior en el punto extremo de una soldadura por puntos. Tales soldaduras debilitan la hoja superior de la pila de núcleo al terminar la soldadura en un punto que experimenta tensiones elevadas durante el inflado por presión de gas durante el formado superplástico. Un procedimiento de producción que utilice de manera óptima las ventajas potenciales de la soldadura por láser eliminaría estos puntos débiles en los extremos de comienzo y final de la soldadura.

Sumario de la invención

De acuerdo con esto, un objeto de esta invención es proporcionar un procedimiento mejorado para formar estructuras emparedadas de hojas múltiples de metal expandido. Otro objeto de la invención es proporcionar un procedimiento mejorado para fabricar una estructura emparedada de metal expandido de múltiples hojas, y la estructura fabricada de ese modo, con hojas superficiales y láminas internas unidas por difusión que se extienden entre ellas en las que las láminas tienen adelgazamiento reducido y por lo tanto resistencia superior sobre estructuras similares fabricadas por procedimientos de la técnica anterior. Todavía otro objeto de esta invención es proporcionar un método mejorado de limpieza de hojas a unirse por difusión para mejorar el porcentaje de producción de piezas producidas bien unidas. Todavía otro objeto de esta invención es proporcionar un cabezal de soldadura por láser desplazable con una pata de presión para apretar las hojas en una pila a soldar por láser. Un objeto adicional de esta invención es proporcionar un procedimiento mejorado de soldadura por láser de una pila de hojas en el que las hojas en la pila se aprietan en contacto íntimo alrededor de la región de la soldadura para asegurar una calidad de soldadura buena. Todavía un objeto adicional de esta invención es proporcionar un procedimiento de soldadura por láser de hojas superplásticas para un formado superplástico posterior en el que se aplica una detención a la interfaz de hoja para impedir la unión por difusión posterior, y las hojas se sueldan por láser a lo largo de la detención. Todavía otro objeto adicional de esta invención es proporcionar un procedimiento de formado de una estructura emparedada de metal expandido de hojas múltiples mediante formado superplástico/unión por difusión en el cual el paquete de hojas a formarse dentro de la estructura emparedada se cargan y descargan en un molde de formado superplástico a temperatura elevada. Todavía otro objeto adicional de esta invención es proporcionar un procedimiento y estructura mejorados para unir de manera segura una conducción de abastecimiento de gas a un paquete para formado superplástico/unión por difusión del mismo dentro de una estructura emparedada de metal expandido de hojas múltiples. Todavía otro objeto adicional de esta invención es proporcionar además un método mejorado de soldadura por láser de hojas de metal juntas evitando la formación de cráteres, rebajos y puntos extremos definidos de soldadura por láser, que puedan originar concentración de tensiones en la estructura soldada y desgarramientos de las hojas cuando el paquete se infle durante el formado superplástico. Todavía otro objeto adicional de esta invención es proporcionar además un método de fabricación de una estructura emparedada de metal expandido de múltiples hojas con aberturas selladas a través de la estructura emparedada para tener accesos a través de la estructura de sujetadores, conducciones de fluido o eléctricas, cables de control o similares.

Estos y otros objetos se consiguen en un procedimiento para fabricar una estructura emparedada de metal expandido, que incluye la limpieza de al menos dos hojas de metal que tienen características superplásticas para formar un núcleo de estructura emparedada, eliminar los óxidos metálicos y los residuos que podrían interferir con la unión por difusión de las hojas. Al menos una superficie de al menos una de las hojas de núcleo está revestida con un compuesto de detención tal como nitruro de boro para impedir que esa superficie se una por difusión a otras hojas.

Las hojas de núcleo se colocan en una pila vertical, con la superficie de una de las hojas, recubierta de compuesto de detención, enfrentada a la otra hoja. Un cabezal de soldadura desplazable presiona juntas las hojas de núcleo y suelda por láser las hojas de núcleo a través de la detención a lo largo de líneas que estarán situadas a lo largo de uno o más planos dentro del espesor de la estructura emparedada de metal intermedia. Las hojas de núcleo soldadas por láser forman un paquete de núcleo. Entre las hojas de núcleo a lo largo de al menos un borde se introduce una conexión de conducción de presión de gas. La conexión tiene un orificio pasante que hace la comunicación entre el exterior de las hojas de núcleo y una región interior dentro de ellas. El paquete de núcleo se suelda herméticamente alrededor de su borde periférico y la conexión de la conducción de presión de gas se suelda a las hojas de núcleo. La conexión de la conducción de presión de gas se tapona y el paquete de núcleo se limpia mediante aditivos químicos para eliminar óxidos metálicos y residuos que pudieran interferir con la unión por difusión de las hojas.

Dos hojas superficiales adicionales de metal superplástico se limpian químicamente para eliminar la contaminación por aceite, óxidos metálicos y residuos que podrían interferir con la unión por difusión de las hojas al paquete de núcleo. Estas hojas se colocan cada una de ellas en las caras superior e inferior del paquete de núcleo. En una hendidura en el paquete de núcleo entre las hojas de superficie se coloca una conexión de gas envolvente y los bordes periféricos de las hojas de superficie y el paquete de núcleo se sueldan herméticamente. Las conexiones de gas también se sueldan herméticamente entre las hojas de superficie para producir un paquete de envoltura hermético que envuelve el paquete de núcleo, produciendo un paquete total, con conexiones de gas en el paquete de núcleo y en una zona de hoja de superficie entre las hojas de superficie y el paquete de núcleo.

Desde un sistema de control de suministro de gas se conecta un tubo de suministro de gas a cada una de las conexiones, y se purgan el aire y la humedad de los paquetes. Los paquetes se presurizan con un gas de formado inerte tal como el argón, presurizándose el paquete de núcleo a mayor presión que el paquete completo. Se selecciona un molde con una cavidad interna con la misma forma que la forma deseada de la estructura emparedada de metal después de su expansión. El molde, calentado previamente hasta aproximadamente la temperatura superplástica del metal, se abre para alojar la totalidad del paquete. En la cavidad del molde, la temperatura de la totalidad del paquete se eleva hasta la temperatura superplástica del metal, y el gas de formado se inyecta a través de las conexiones para inflar el paquete envolvente hasta las paredes interiores de la cavidad, y para inflar el paquete de núcleo hasta el paquete envolvente. La totalidad del paquete también se infla alrededor de las piezas insertas para producir un orificio obturado a través de la estructura emparedada. Después de completar el formado, se reduce la presión del gas de formado hasta casi la ambiente, y la presión de gas de formado en el paquete de núcleo se reduce hasta casi la ambiente, justamente lo necesario para asegurar que el enfriamiento de la pieza no extrae un vacío que tendería a producir huecos en la pieza entre las almas. El molde se abre y el paquete formado se retira del molde mientras está todavía a una elevada temperatura por encima de 871ºC (1600ºF). El paquete formado se permite enfriarse por debajo de 482ºC (900ºF) mientras permanece conectado al sistema de suministro de gas, y entonces las conducciones de suministro de gas se retiran de las conexiones de gas. Las porciones de la pestaña periférica que sujetan las conexiones de gas se orientan hacia fuera del paquete formado.

Si se necesitan aberturas obturadas a través de la estructura emparedada para sujetadores, conducciones de fluido o eléctricas, cables de control o similares, se puede hacer una soladura por láser circular en la totalidad del paquete antes de que se expanda superplásticamente para obturar la soldadura alrededor de la región en la que se cortará un orificio. El orificio se puede cortar entonces dentro de la soldadura obturada circular para producir una abertura obturada a través de todo el paquete. Los tubos introducidos que tienen una longitud igual a la altura de la cavidad de molde se colocan en los orificios obturados del paquete completo, y el paquete se forma alrededor de las piezas insertas a medida que se infla, produciendo aberturas obturadas del diámetro de abertura deseado en la estructura emparedada.

Descripción de los dibujos

La invención y sus muchos objetos de asistencia y de ventajas resultarán más claros después de leer la siguiente descripción de la realización preferida junto con los dibujos siguientes, en los que:

la Figura 1 es una vista en perspectiva de una estructura emparedada de metal expandido de cuatro hojas fabricada según esta invención;

la Figura 2 es un diagrama desglosado en esquema que muestra las cuatro hojas que agrupan la estructura emparedada mostrada en la Figura 1;

las Figuras 3A-C son vistas ortogonales de una conexión de gas utilizada en esta invención;

la Figura 4 es una vista en perspectiva de un paquete de núcleo soldado hermético para utilizarlo en la fabricación de la estructura emparedada mostrada e la Figura 1;

la Figura 5 es una vista en perspectiva del paquete de núcleo mostrado en la Figura 4, parcialmente inflado;

la Figura 6A es una vista en perspectiva de una mesa de control de movimiento y un aparato de soldadura por láser para soldar el paquete de núcleo para la estructura emparedada mostrada en la Figura 1;

la Figura 6B es una vista en perspectiva de una mesa de control de movimiento y un aparato de soldadura por láser mostrado en la Figura 4A, pero con una hoja de tapa sobre las ranuras de la mesa para evitar las perdidas de argón;

las Figuras 7 y 8 son vistas en planta y alzado, respectivamente, de un carro auxiliar de presión utilizado para prensar las hojas durante la soldadura y vaciarlas con gas inerte;

las Figuras 9A-9G son diagramas en esquema que muestran el procedimiento de soldadura por puntos por láser según esta invención;

la Figura 10 es un diagrama de flujo del procedimiento que muestra el procedimiento de esta invención;

las Figuras 11A-11E son diagramas en esquema que muestran el formado superplástico del paquete soldado para producir la estructura emparedada mostrada en la Figura 1;

las Figuras 12A-12C son esquemas en esquema que muestran la formación de láminas alrededor de las soldaduras por láser en la estructura emparedada mostrada en la Figura 1; y

las Figuras 13 y 14 son vistas comparativas de resistencia de soldaduras soldadas por rodillo y soldaduras soldadas por láser.

Descripción de la realización preferida

Volviendo ahora a los dibujos, en los que misma referencias de números designan partes idénticas o correspondientes, y más en particular a la Figura 1 de ellos, se muestra una estructura emparedada 30 de metal expandido de cuatro hojas fabricada según esta invención con una superficie superior 32, una superficie inferior 34 y una pluralidad de láminas 36 que se extienden y conectadas de manera enteriza a las superficies superior e inferior. Las láminas 36 están dispuestas preferiblemente como se indica para formar una pluralidad de celdas cuadradas 38, aunque se pueden formar celdas de otras formas, tales como celdas hexagonales, hechas con láminas en un esquema hexagonal.

La estructura emparedada mostrada en la Figura 1 se fabrica a partir de 4 hojas de un metal, tal como aleación de titanio 6-4, que tiene características superplásticas y de unión por difusión. Las características superplásticas incluyen la capacidad del metal para desarrollar alargamientos a tracción y deformaciones plásticas inusualmente elevadas a elevadas temperaturas, con una tendencia hacia estiramiento o adelgazamiento. La unión por difusión se refiere a la unión metalúrgica de dos piezas de metal por mezclado conjunto molecular o atómico en la superficie de contacto de las dos piezas cuando se calientan y prensan en íntimo contacto durante un tiempo suficiente. Es un procedimiento de estado sólido que da como resultado la formación de una pieza de metal única a partir de dos o más piezas separadas, y se caracteriza por la ausencia de cualquier cambio significativo de las propiedades metalúrgicas del metal, tal como ocurre con otros tipos de uniones tales como soldadura fuerte o soldadura. Las características del formado superplástico y de la unión por difusión se entienden ahora razonablemente bien y se comentan en detalle en la Patentes Norteamericanas Nos. 3.927.817 cedida a Hamilton y 4.361.262 cedida a Israeli.

Volviendo ahora a la Figura 2, se muestra de forma desglosada una pila 42 de cuatro hojas que agrupa la estructura emparedada mostrada en la Figura 1 para mostrar sus posiciones relativas y las posiciones relativas de las características sobre y entre las hojas. La pila 42 incluye dos hojas de núcleo 44 y 46 y unas hojas superficiales superior e inferior 48 y 50. Una conexión de gas de núcleo 52 se introduce entre las dos hojas de núcleo 44 y 46 que posteriormente se sueldan juntas para agrupar un paquete de núcleo 45. La conexión de gas de núcleo proporciona una conexión a un sistema de suministro de gas de formado para el inflado del paquete de núcleo 45 durante el formado superplástico, en el que el paquete de núcleo 45 se infla superplásticamente como se ilustra en la Figura 5 y se describe con más detalle más abajo. Una conexión de gas envolvente 54 se introduce en un rebajo 56 en el paquete de núcleo 45 que comunica con el interior de un paquete envolvente 47 agrupada mediante soldadura alrededor de la periferia de las hojas superficiales 46 y 48. La conexión de gas envolvente 54 proporciona una trayectoria de flujo de gas en el espacio por encima y por debajo del paquete de núcleo 45 y entre las hojas superficiales 48 y 50 para el formado superplástico, como se describe más abajo. En el procedimiento, las conexiones de gas 52 y 54 se sueldan en la pila 42 posteriormente.

Las hojas 44-50 se cortan al tamaño deseado, que es el tamaño y la forma del plano de la pieza de estructura emparedada más aproximadamente 50,8-152,4 mm para una pestaña 58 alrededor de la pieza por la que se puede sujetar la pieza en el molde superplástico, y por la que se puede unir al conjunto para el que está destinado. Después de cortarlas las hojas se lavan con acetona para eliminar las marcas de tinta impresas por el fabricante. Estas hojas se limpian después por inmersión, primero en un baño alcalino para eliminar grasa y otros contaminantes similares y luego en un baño ácido, tal como 42% de ácido nítrico y 2,4% de ácido fluorhídrico para eliminar los óxidos metálicos de las hojas de aleación de titanio. Las hojas limpias se enjuagan en agua limpia para eliminar los residuos de ácido limpiador, pero los residuos de la solución de enjuague permanecen en las hojas después de retirarlas del baño de enjuague. Estos residuos se eliminan de las hojas frotándolas con un taco de tela tal como un trapo de gamuza humedecida con un disolvente con calidad de reactivo tal como alcohol etílico industrial. Las hojas se frotan hasta que la gamuza sale limpia después del frotado. El alcohol se evapora sin dejar residuo y dejando las hojas libres de contaminantes que podrían interferir con una unión por difusión completa y rápida cuando se establecen las condiciones para tal unión.

Un lado de al menos una de las hojas de núcleo 44 y 46 se recubre con un compuesto de detención tal como nitruro de boro. Para superficies de gran área, el nitruro de boro se puede disolver en un disolvente tal como una mezcla de agua y alcohol y rociar con un rociador electrostático sobre toda la superficie de uno de los lados de una de las hojas. El agua y el alcohol se evaporan dejando un recubrimiento uniforme fino de nitruro de boro en la superficie de la hoja de titanio. Para superficies más pequeñas el compuesto de detención se puede rociar desde un bote de aerosol de una solución de nitruro de boro en una solución de alcohol que está disponible comercialmente de la compañía Cerac en Milwaukee, Wisconsin.

La hoja recubierta se alinea con y se pone en contacto contra la otra hoja, con la cara recubierta de nitruro de boro mirando hacia la otra hoja. Las dos hojas de núcleo 44 y 46 se sueldan por láser como en el diseño mostrado en la Figura 4 en un aparato de soldadura por láser mostrado en las Figuras 6A y 6B, comprados a Convergent Energy Corp. de Sturbridge, Masachusetts. El aparato 59 incluye una mesa de control de movimiento CNC 60 en la que las hojas 44 y 46 se colocan y se fijan en una pila alineada. Sobre la mesa 60 se monta un embolo que se desplaza verticalmente. El embolo tiene una conexión en la que se monta un carro auxiliar de prensado 62, mostrado con más detalle en la Figura 7 y 8, para ejercer una fuerza vertical en las hojas para prensarlas en contacto intimo durante la soldadura por láser mediante un haz de láser que se pretende sea verticalmente descendente a través del centro del carro auxiliar 62 en la mesa.

La mesa de control de movimiento 60 tiene una serie de ranuras paralelas 64 ascendentes en su superficie superior y un tubo perforado 66 en cada ranura. Los tubos 66 se conectan a un colector que está conectado a través de una válvula de control de presión (no mostrada) a suministro de gas argón. El argón se admite a través de los tubos para inundar el área entre la mesa 60 y la hoja de núcleo inferior 46 y desplaza el oxígeno y el nitrógeno del área. Como se muestra en la Figura 6B, el área de la mesa 60 no cubierta por las hojas 44 y 46 se puede cubrir por otra hoja que se sujeta firmemente en la mesa 60 mediante pesos o imanes para ahorrar argón. La mesa de control de movimiento está conectada a accionadores, tales como tornillos de bola o similares, para desplazar la mesa 60 sobre deslizaderas en las direcciones X-Y en un plano horizontal bajo el carro de presión 62.

El aparato de láser (no mostrado) tiene un sistema óptico para dirigir y enfocar verticalmente el haz de láser desde el generador de láser a través de un conectador roscado 68 en el carro 62. El conectador 68 se puede aflojar para girar el carro para apuntar en una dirección deseada y luego se aprieta con una contratuerca para que permanezca en esa dirección pretendida. En el extremo inferior del conectador 68 se monta una boquilla de inundación de gas 70, mostrada mucho mejor en la Figura 7, para dirigir una corriente amplia de baja presión de helio sobre la parte superior de la hoja de núcleo 44 en el punto de soldadura en el que se hace incidir el haz de láser sobre la hoja superior 44. El gas helio desplaza al oxigeno y al nitrógeno del punto de soldadura e impide la formación de óxidos y nitruros de titanio sobre la soldadura por láser. Se utiliza helio en vez de argón debido a que intensifica el plasma, mientras que el argón tiende a suprimir el plasma. La técnica de inundación de gas se utiliza para impedir perturbar la gota de aleación de titanio fundido, en vez de utilizar un chorro estrecho de gas a alta presión para desplazar al metal fundido fuera de la huella o acanaladura para dejar un corte estrecho a lo largo del metal.

El carro auxiliar de presión de soldadura por láser 62 tiene una placa superior 72 con un orificio central 74 alrededor del cual se suelda la conexión roscada 68. Cuatro laterales metálicos de hoja cuelgan desde la placa superior 72 para proporcionar un recinto para una nube de helio que cubre el punto de soldadura y el área circundante. A cada lado del carro auxiliar 62 se sujetan un par de bucles elásticos 78, y mediante tornillos 82 cada uno sostiene un par de barras 80 unidas a los bucles elásticos 78. Dos ejes espaciados 84 se apoyan en los orificios de los taladros en las barras 80, extendiendo las barras y sujetando las ruedas cilindricas 86.

Para soldaduras por láser curvas tales como soldaduras circulares utilizadas para hacer estructuras emparedadas de metal expandido de tres hojas "embalaje de huevos" o soldaduras sinusoidales utilizadas para hacer estructuras emparedadas de banda sinusoidal de cuatro hojas, sería deseable una capacidad de rodadura en todas direcciones para hacer rodar el carro sobre el paquete de núcleo. Las ruedas cilíndricas 86 ruedan mucho mejor en el plano normal a su eje de rotación. La capacidad de rodadura en todas las direcciones se proporciona mediante rodillos de bolas esféricas, montados cada uno de ellos en el extremo de un pistón cargado por resorte o por presión de aire en una abertura de cilindro en el lado inferior del carro auxiliar 62. Los rodillos de bolas deberían ser bastante grandes, preferiblemente de un diámetro de aproximadamente 25,4 mm (una pulgada), y deberían ser al menos seis en número, espaciados uniformemente en un circulo alrededor de la boquilla de inundación de gas 70.

En uso, se colocan un par de hojas de núcleo 44 y 46 en la mesa 60 y se fijan en ella mediante las abrazaderas 88. El gas argón se conecta para inundar con gas inerte el lado inferior de la hoja de núcleo inferior 46 a través de los tubos 66 y desplazar el oxigeno y el nitrógeno de la región entre la mesa 60 y el lado inferior de la hoja 46. El caudal dependerá del tamaño de la mesa, pero para una mesa cuadrada de 914,4 mm. (36'') es suficiente un caudal de aproximadamente 567 litros (20 pies cúbicos) por hora. El controlador para los accionadores de la mesa se programa con la velocidad y la espera del desplazamiento de la mesa y el espaciado entre soldaduras contiguas. El carro auxiliar 62 se alinea con el plano de sus ruedas 86 paralelo a las ranuras 64 de la mesa 60, y el mecanismo de desplazamiento vertical en el que se monta el carro 62 se baja para acoplar las ruedas 86 a la superficie superior de la hoja superior 44. La extensión vertical del mecanismo de desplazamiento vertical se selecciona para desviar los bloques de resorte 78 hasta el punto necesario para producir la fuerza de compresión deseada ejercida por las ruedas 86 con la superficie superior de la hoja superior 44. La prolongación vertical del mecanismo de desplazamiento vertical se selecciona para desviar los bucles elásticos 78 hasta el punto necesario para producir la fuerza de compresión deseada ejercida por las ruedas 86 en la hoja superior 44. Por ejemplo, una fuerza de 169 N (38 libras) se puede ejercer mediante dos bucles elásticos de titanio de 12,7 mm (½'') de ancho y 88,9 mm (3 ½'') de longitud cuando se desvía aproximadamente 19,05 mm (¾''). Esta fuerza debería ser suficiente para prensar dos hojas de aleación de titanio de 0,635 mm (0,025'') de espesor en tal grado de contacto intimo que se obtenga una soldadura por láser excelente, sustancialmente libre de porosidad.

El gas helio se conecta con un caudal de aproximadamente 1.134 litros (40 pies cúbicos) por hora y después de purgar el aire de la envoltura de hoja metálica 76, el láser se conecta con una potencia de onda continua de aproximadamente 650 watios, Al comienzo de la soldadura, se permite que el láser tenga unos intervalos de espera de aproximadamente 0,25 segundos en el punto de comienzo de la soldadura, como se muestra en la Figura 9A y en la Figura 9B. El tiempo de espera programado funde una pequeña gota de titanio y forma un nodo bulboso 90 al comienzo de la soldadura en vez del habitual punto definido al comienzo de una soldadura por láser que puede concentrar fuerzas en un pequeño punto e iniciar un desgarre en el metal que se podría propagar entonces a través de la soldadura o en otra parte del material.

Después del periodo de espera, la mesa se desplaza como se indica en la Figura 9C para hacer que el punto de soldadura se desplace a lo largo de las hojas 44 y 46 para producir una línea de soldadura 92. La velocidad de desplazamiento se selecciona en base a la potencia del láser y al espesor de las hojas. Para dos hojas de aleación de titanio 6-4 de 0,635 mm (0,025'') de espesor y una potencia de láser de 650 watios, una velocidad de mesa de 1.524 m/min (60 pulgadas/min) produce una soldadura completa de excelente calidad. A medida que el punto de soldadura pasa el punto medio de la línea de soldadura 92, la potencia del láser disminuye gradualmente hasta que eventualmente se desacopla de las hojas 44/46, como se indica en la Figura 9D. La mesa 60 se desplaza ahora para colocar el punto del láser en el otro extremo de la línea de soldadura y el láser se vuelve a conectar otra vez se permite que espere como antes para crear otro nodo bulboso 90 en el otro extremo de la línea de soldadura como se indica en las Figuras 9E. Después de la espera, la mesa se desplaza para desplazar el punto de soldadura por láser hacia el primer extremo de la soldadura, como se indica en la Figura 9F, y a medida que el láser alcanza el punto medio de la línea de soldadura se hace disminuir gradualmente la potencia del láser de manera que el láser vuelva a soldar sobre la porción previamente soldada, como se muestra en la Figura 9G y luego disminuye la potencia hasta que el láser se desacopla de las hojas 44/46. El descenso gradual de potencia impide la formación de una porción terminal rebajada en la soldadura por láser que se produciría en cualquier caso cuando la potencia del láser finaliza bruscamente.

El diseño de soldadura mostrado esquemáticamente en las Figuras 2 y 4 es en la forma de una serie de cruces 94 alineadas ortogonalmente, o considerado de una manera diferente, es un diseño de rejilla con detenciones o intersticios 96 en las líneas de soldadura a mitad de camino entre cada intersección 98 en las líneas de soldadura. Los intersticios 96 en las líneas de soldadura proporcionan un paso a través del cual el gas de formado puede fluir cuando el paquete de núcleo 45 está formado superplasticamente al calentarlo aproximadamente a 960ºC (1.760ºF) en un molde y se inyecta gas de formado a través de la conexión de gas de núcleo 52, como se ilustra esquemáticamente en la Figura 5. Cuando se infla el paquete de núcleo 45, los intersticios 96 se abren para proporcionar aberturas 100 casi circulares en las hojas 102 formadas por el material de las hojas de núcleo superior e inferior 44 y 46 a medida que el material se extiende superelásticamente hacia fuera de las soldaduras por láser 92. Después de soldar por láser el diseño de rejilla en las hojas 44 y 46, las hojas 44 y 46 se sueldan totalmente alrededor de su periferia y alrededor de la conexión de gas 52 para sellar totalmente la periferia del paquete de núcleo 45. Un tipo de soldadura conveniente para este fin es una soldadura por arco de tungsteno gaseoso (referida también como soldadura TIG) en la que el arco de soldadura se puede dirigir directamente hacia dentro del borde de la superficie de las hojas 44 y 46. Un acoplamiento de compresión de acero inoxidable habitual tal como un acoplamiento Swagelock (no mostrado) está unido a la conexión de gas 53 y a un extremo de un tubo de gas de acero inoxidable de longitud corta se une al acoplamiento de compresión. El otro extremo del tubo se cierra abrochado y se tapa soldado para sellar el interior del paquete de núcleo 45 contra intrusiones de solución limpiadora para la siguiente operación de limpieza.

El paquete de núcleo 45 sellado se limpia por inmersión en el baño alcalino y en el baño de decapado como se describe más arriba y se enjuaga con un taco de tela humedecido en alcohol industrial, como se ha descrito antes. El paquete de núcleo limpio 45 se monta entre las hojas de superficie limpias 48 y 50, con la conexión de gas envolvente 54 colocada en el rebajo 56, y la periferia de las dos hojas de superficie 48 y 50 más el paquete de núcleo se suelda herméticamente todo su alrededor y alrededor de la conexión de gas envolvente 54 para producir un paquete completo 110 que es totalmente hermético, excepto para la trayectoria de flujo de gas prevista dentro del paquete de envoltura 49 entre las hojas de superficie 48 y 50 a través de la conexión de gas envolvente 54 y el rebajo 56.

La conexión de gas envolvente 54 se cierra con otro tubo abrochado y soldado en un acoplamiento de compresión, como se describió anteriormente para el paquete de núcleo 45, y el paquete completo se limpia como antes. Después de limpiarlo, el paquete completo se encuentra ahora listo para el formado superplástico y la unión por difusión para producir la estructura emparedada de metal expandido de esta invención. El procedimiento se ilustra esquemáticamente en las Figuras 10 y 11A-E y se describe más abajo.

La superficie externa del paquete 110 está revestida con un reactivo de separación, tal como el nitruro de boro compuesto de detención descrito más arriba. Las conexiones de compresión están unidas a las conexiones de gas 52 y 54 y las conducciones de gas de un sistema de control de formado tal como el descrito en la Patente Norteamericana Nº 5.419.170 cedida a Sanares y otros se conectan a los acoplamientos de compresión. El paquete completo se purga con gas inerte, tal como argón para eliminar el aire y la humedad del interior del paquete de envoltura 49 y del paquete de núcleo. Esto se puede llevar a cabo con varios ciclos recíprocos de aspiración de vacío y de llenado con argón bajo una presión de aproximadamente 0,0345 bar (0,5 psi) en el paquete de envoltura y aproximadamente 0,689 bar (10 psi) en el paquete de núcleo 45, hasta que el interior de los paquetes 45 y 49 se purgen y estén limpios de aire y humedad. Los paquetes 45 y 49 están ahora presurizados con argón para separar las superficies de uno y otro. La presión dentro del paquete de núcleo 45 es preferiblemente más elevada que la presión en el paquete de envoltura 49 porque las soldaduras de rejilla 92 tienden a sujetar las hojas de núcleo 44 y 46 con mayor firmeza que la soldadura periférica sujeta las hojas de superficie 48 y 50. La presión inicial es aproximadamente 689 Pa (0,1 psi) en la zona superficial dentro del paquete de envoltura y aproximadamente 68.900 Pa (10 psi) en la zona del paquete de núcleo 45. Esto proporciona suficiente presión para impedir el contacto y la unión por difusión prematura entre las superficies de las hojas, pero no tan elevada como para ocasionar un almoadillado prematuro de la envoltura de núcleo o un desgarre de las hojas en las soldaduras por láser o en las soldaduras periféricas. El paquete presurizado 110 está situado en un molde 112 precalentado a aproximadamente 960ºC (1.760ºF) y el molde se cierra con una prensa de formado superplástico (no mostrada). El molde puede estar provisto de ranuras que se extienden desde una cavidad interna hasta el exterior en las que descansan las conexiones de gas 52 y 54 para impedir que el atrapamiento cierre los pasos de gas a través de la brida 58. Después de cerrar el molde se aumenta inmediatamente la presión del gas de formado en el paquete de envoltura para asegurar la expansión de las hojas de superficie hacia fuera del paquete de núcleo 45, y la presión en paquete de núcleo 45 también se aumenta para resistir la compresión de la presión de gas en el paquete de envoltura 49.

Después que el paquete alcance la temperatura de formado dentro del molde 112, se aumenta la presión del paquete de envoltura 49 y del paquete de núcleo 45 hasta la presión de formado, y las hojas 44, 46, 48 y 50 se extienden superplasticamente como se muestra en las Figuras 11C y 11D y se unen por difusión como se muestra en las Figuras 11D y 11E. En las Figuras 12A-C y en la Figura 8, se muestra el formado superplástico de las hojas de núcleo 44 y 46 alrededor de las soldaduras por láser 92. La anchura estrecha de la soldadura por láser 92 proporciona una región pequeña alrededor de la cual se deben envolver las hojas 44 y 46 cuando se pliegan hacia atrás sobre la soldadura 92 para unirse juntas por difusión para formar la banda 102. Esto se contrasta con una soldadura 92' relativamente amplia mostrada en la Figura 13 que se hace con una rueda de soldadura de resistencia habitual. En la banda 102' mostrada en la Figura 13 el espesor en la región por encima y por debajo de la soldadura 92' se puede ver que es considerablemente mayor que el de la soldadura por láser 92 mostrada en la Figura 14.

Después que el paquete 110 está totalmente formado, como se muestra en la Figura 11E, la presión se reduce casi a la ambiente, aproximadamente 345 Pa (0,05 psi) y la prensa se abre para abrir el molde 112. La parte emparedada se retira de la cavidad del molde 114 y se permite que se enfríe mientras que la presión de gas se mantiene ligeramente por encima de la ambiente para impedir que se extraiga vacío de la pieza que se enfría y se colapse bajo presión de aire. Después de enfriarse por debajo de 482ºC (900ºF) y preferiblemente bajo 260ºC (500ºF) los conductos de gas se retiran de los acoplamientos de compresión y la pieza se cierra con conductos de gas abrochados y soldados a los acoplamientos para volver a limpiar cualquier caja alfa externa que se pueda haber formado en la pieza a partir del contacto con temperaturas elevadas de las superficies externas con el aire. La pieza después de limpiarla, se puede recortar para eliminar las conexiones de gas 52 y 54, y se completa la pieza.

Si se desea tener en la pieza aberturas pasantes selladas, la totalidad del paquete 110 se puede soldar por láser formando un circulo alrededor de la región en la que se va a colocar la abertura. El interior de esa región se puede cortar con un cortador por láser, que utiliza el mismo láser y la misma mesa 60, pero que utiliza una boquilla de gas a alta presión en vez de la boquilla de gas de inundación mostrada en la Figura 3. El paquete completo se coloca en una estera protectora para impedir recortar o salpicar la superficie de la mesa 60 cuando el láser al cortar el orificio en el centro de la región soldada hermética, corta a lo largo del paquete. En la abertura recortada por el láser se introduce un manguito con la misma altura que la pieza de estructura emparedada, y la totalidad del paquete 110 con los manguitos instalados en las aberturas se colocan en la cavidad del molde 114 y se conforma superplasticamente alrededor de los manguitos. Si el manguito es un material no superplástico tal como acero inoxidable, se puede retirar o retener, lo que se desee para la aplicación. Si se utiliza un material superplástico tal como el titanio, se unirá por difusión "in situ" en la abertura y se formará en interior de la abertura. El manguito puede estar provisto de una pieza enteriza roscada para hacer después conexiones roscadas a la pieza, o "el manguito" puede ser tocho o lingote de titanio que se puede perforar y roscar después de haberse formado la pieza para una conexión de punto duro a la estructura emparedada.

Obviamente, numerosas modificaciones y variaciones de la realización preferida descrita anteriormente se les ocurrirá a los expertos en la técnica a la vista de esta descripción. De acuerdo con esto, se debe entender que estas modificaciones y variaciones, y las equivalentes de las mismas, se deben de considerar que están dentro del alcance de nuestra invención como se define en las reivindicaciones adjuntas.

Claims

1. Un método de fabricar una estructura emparedada de metal expandido (30), que comprende:

seleccionar al menos dos hojas de metal (44, 46) con características superplásticas para formar un núcleo de dicha estructura emparedada, teniendo dichas hojas de núcleo un área y una forma al menos igual al tamaño y la forma en plano, de dicho núcleo de dicha estructura emparedada de metal;

limpiar con aditivos químicos dichas hojas de núcleo para eliminar óxidos metálicos y residuos que interferirían con la unión por difusión de dichas hojas;

colocar dichas hojas de núcleo en una pila vertical;

introducir una conexión (52) de conducción de presión de gas entre dichas hojas de núcleo en al menos un borde de las mismas, teniendo dicha conexión un orificio pasante que hace de comunicación entre el exterior de dichas hojas de núcleo y una región interior entre estas;

soldar dicha conexión de conducción de presión de gas a dichas hojas de núcleo;

prensar juntas dichas hojas de núcleo y soldarlas por láser formando un paquete de núcleo (45), haciéndose dicha soldadura a lo largo de líneas que formarán líneas de unión entre dichas hojas de núcleo cuando dicho paquete de núcleo se expanda superplásticamente;

limpiar con aditivos químicos dicho paquete de núcleo para eliminar óxidos metálicos y residuos que podrían interferir con la unión por difusión de dichas hojas;

seleccionar al menos dos hojas de metal adicionales con características superplásticas para formar hojas de superficie (48, 50) de dicha estructura emparedada;

limpiar con aditivos químicos dichas hojas de superficie para eliminar óxidos metálicos y residuos que podrían interferir con la unión por difusión de dichas hojas con dicho paquete de núcleo;

colocar una de cada dichas hojas en las superficies superior e inferior de dicho paquete de núcleo y colocar una conexión (54) de gas de envoltura entre dichas hojas superficiales;

unir en relación de obturación los bordes periféricos de dichas hojas superficiales con los bordes periféricos de dicho paquete de núcleo y obturar dichas conexiones de gas entre dichas hojas superficiales para producir un paquete de envoltura hermético (47) que envuelva dicho paquete de núcleo, con conexiones de gas dentro de dicho paquete de núcleo y dentro de una zona de hoja superficial entre dichas hojas superficiales y dicho paquete de núcleo;

conectar un tubo de suministro de gas desde un sistema de control de suministro de gas a cada una de dichas conexiones y purgar el aire y la humedad de dichos paquetes;

presurizar dichos paquetes a baja presión con un gas de formado inerte tal como argón, presurizándose dicho paquete de núcleo a una presión más elevada que la totalidad de dicho paquete; poner la totalidad de dicho paquete en una cavidad interna de un molde caliente, teniendo dicha cavidad la misma forma que la forma deseada de la estructura emparedada de metal después de haberse expandido;

elevar la temperatura de la totalidad de dicho paquete en dicho molde hasta una temperatura en la que dicho metal exhiba características superplásticas;

inyectar gas de formado a través de dichas conexiones a una presión de formado suficiente para inflar dicho paquete de envoltura hasta las paredes interiores de dicha cavidad, e inflar dicho paquete de núcleo hasta dicho paquete de envoltura;

mantener dicha presión de gas de formado hasta que dichas hojas de núcleo se unan por difusión a dichas hojas superficiales;

abrir dicho molde y retirar dicho paquete formado de dicho molde mientras se encuentre todavía a una temperatura elevada por encima de 538ºC (1000ºF);

permitir que dicho paquete formado se enfríe mientras permanece conectado a dicho sistema de suministro de gas, y luego retirar dichas conducciones de suministro de gas de dichas conexiones de gas; y

recortar porciones de una pestaña periférica (58) que contienen dichas conexiones de gas de dicho paquete formado.

2. Un método como se define en la reivindicación 1, en el que dicha operación de limpieza química para dichas hojas incluye:

sumergir dichas hojas en una solución de limpieza química, tal como una mezcla de ácido nítrico y ácido fluorhídrico, que elimina los óxidos metálicos;

retirar dichas hojas de dicha solución de limpieza química y enjuagar dicha solución química de limpieza de dichas hojas;

escurrir las superficies de dichas hojas a ser unidas por difusión con un disolvente para eliminar los residuos remanentes de dicha operación de enjuagado.

3. Un método como el definido en la reivindicación 2, en el que dicha operación de escurrido incluye:

humedecer un taco de tela con un disolvente de calidad de reactivo tipo disolvente tal como alcohol industrial; y

escurrir dichas hojas con dicho taco de tela hasta que dicha tela quede limpia después del escurrido.

4. Un método como el definido en la reivindicación 1, que comprende además:

igualar la presión del gas de formado en ambos lados de dicho paquete de núcleo.

5. Un método como el definido en la reivindicación 4, en el que dicho igualamiento comprende:

instalar dicha conexión de gas (54) de paquete de envoltura en un rebajo (56) en una pestaña alrededor de dicho paquete de núcleo, por lo que el gas inyectado desde dicha conexión de gas de paquete de envoltura fluye dentro de dicho rebajo y presuriza por igual dicho paquete de envoltura en ambos lados de dicho paquete de núcleo.

6. Un método como el definido en la reivindicación 1, que comprende además: recubrir al menos una superficie de al menos una de dichas hojas de núcleo con un compuesto de detención tal como nitruro de boro.

7. Un método como el definido en la reivindicación 1, en el que dicha limpieza química de dicho paquete de núcleo incluye taponar dicha conexión de la conducción de gas a presión y sumergir dicho paquete de núcleo en una solución de limpieza química.

8. Un método como el definido en la reivindicación 7, en el que dicha solución de limpieza química es una mezcla de ácido nítrico y ácido fluorihídrico.

9. Un método como el definido en la reivindicación 1, que comprende además: después de unir por difusión dichas hojas superficiales a dichas hojas de núcleo, reducir dicha presión de gas de formado en dicho paquete de envoltura y en dicho paquete de núcleo hasta una presión próxima a la ambiente mientras se enfría dicha estructura emparedada formada.

10. Un método como el definido en la reivindicación 1, que comprende:

apilar dichas hojas (44, 46) en una pila vertical y presionar dichas hojas en contacto intimo en un punto en el que se vaya a iniciar la soldadura por láser;

enfocar un haz de láser de alta potencia en o ligeramente sobre la superficie de la hoja superior de dicha pila en un punto de comienzo de una soldadura por puntos;

activar dicho láser para producir un haz de luz potente, y mantener dicho haz estacionario en dicho punto de comienzo durante un primer periodo corto de espera para fundir una gota pequeña de metal en dicho punto y crear de ese modo un nodo bulboso al comienzo de dicha soldadura;

desplazar dicho haz de láser a lo largo de dicha superficie superior de dicha hoja superior, y disminuir gradualmente la potencia de dicho láser hasta que dicho haz de láser disminuya en potencia hasta el punto de que se desacople de dicha hoja superior en un punto intermedio;

desplazar dicho láser hasta el extremo opuesto de dicha soldadura por puntos y reactivar dicho láser para producir un haz potente de luz coherente;

mantener dicho haz estacionario en dicho punto de extremo opuesto durante un segundo periodo corto de espera para fundir una gota pequeña de metal en dicho punto de extremo opuesto y crear de ese modo un segundo nodo bulboso en el punto extremo de dicha soldadura;

desplazar dicho haz de láser a lo largo de dicha superficie superior de dicha hoja superior desde dicho punto extremo opuesto hacia dicho punto de comienzo y solapar dicho punto intermedio, y disminuir gradualmente la potencia de dicho láser hasta que dicho haz de láser disminuya en potencia hasta el punto de que se desacople de dicha hoja superior;

por lo que se crea una soldadura de alta resistencia mecánica mediante dicho nodo bulboso en dicho punto de comienzo de dicha soldadura que es suficientemente amplio para impedir que se cree, un origen de tensiones en forma de punto definido, y dicha soldadura finaliza en un nodo bulboso que no se rebaja.

11. Un método como el definido en la reivindicación 10, en el que dicho primer periodo corto de espera es de, aproximadamente, 0,25 segundos.

12. Un método como el definido en la reivindicación 10, en el que dicho primer nodo bulboso tiene aproximadamente 6,35 mm (0,25 pulgadas) de anchura.

13. Un método como el definido en la reivindicación 10, en el que dicho punto de láser se desplaza a lo largo de dicha superficie a una velocidad de aproximadamente 2,286 m/ minuto (90 pulgadas/ minuto)

14. Un método como el definido en la reivindicación 10, en el que dicho punto de láser tiene aproximadamente 0,508 mm (0,020 pulgadas) de diámetro en dicha superficie superior.