SALDATURA LASER METALLI

La saldatura laser di parti in metallo è, dopo al taglio, la lavorazione che incontra il maggior numero di applicazioni, ed in questo momento il maggior interesse dell'industria , con una varietà di settori applicativi veramente unica. Dopo il consolidamento del processo di lavorazione sugli spessori medio-bassi, dove il laser consente notevoli vantaggi in termini di produttività e qualità di realizzazione , le tendenze, favorite dall'aumento delle potenze disponibili, sono rivolte anche verso la giunzione di particolari metallici ad alto spessore. Si affacciano inoltre sul mercato sistemi ibridi, ad esempio laser-MIG o più raramente laser-TIG, dove due diverse tecnologie vengono affiancate per sfruttare le potenzialità di entrambe. Industrialmente si utilizzano sorgenti a CO 2 , a Nd:YAG e di tipo “fibrelaser” , e più raramente, in questo ambito, a diodi, con scelte determinate dalla tipologia di lavorazione, dal materiale, dallo spessore, dalla produttività, dalle esigenze qualitative e dal costo di investimento e di gestione. Le applicazioni di saldatura laser sono oramai presenti in tutti i settori industriali e per ognuna di esse vengono operate scelte atte ad evidenziare e sfruttare opportunamente i vantaggi della tecnologia che può essere la produttività in alcuni casi, la flessibilità in altri, la minimizzazione delle deformazioni o l'elevata qualità estetica in altri ancora.

 

 

 

 

 

 

SALDABILITA' LASER DEI PRINCIPALI MATERIALI METALLICI

Acciai al carbonio e bassolegati
Ben saldabili con il laser, con limiti correlati al contenuto di carbonio, alla percentuale di impurezze quali S e P, al contenuto di Cr e di altri elementi di lega rinforzanti. Nel caso di piccoli spessori si ha buona saldabilità fino a valori molto alti del carbonio equivalente, ma nel caso di spessori elevati quantitativi di C superiori allo 0.30% possono determinare l'insorgere di difettosità e di comportamenti fragili, comunque affrontabili con uso di materiale d'apporto e di preriscaldo
Acciai inossidabili austenitici, duplex, ferritici e martensitici:
Saldabilità laser molto buona su austenitici e in genere su ferritici, può essere necessario un preriscaldo sui martensitici, in funzione di materiale e spessore, si richiedono trattamenti post saldatura sui duplex per ripristinare il rapporto delle fasi.
Leghe di alluminio
Alta conducibilità termica ed elevata riflettività, non facilitano la saldatura di questi materiali, ma ormai molte delle problematiche sono state superate su di un discreto numero di leghe, soprattutto con l'impiego delle sorgenti YAG e similari. La presenza di elementi in lega quali Si, Mn, Mg, Cu, Zn in genere aumenta la facilità di innesco ma tende a complicare la saldabilità.
Leghe di titanio
Ottima saldabilità grazie alla bassa conducibilità termica e al buon assorbimento della radiazione. Il materiale è però sensibile alla contaminazione da ossigeno, azoto ed idrogeno, e necessita pertanto di buona pulizia superficiale e di una copertura gassosa estremamente accurata.
Leghe di rame
L'alta riflettività del materiale rende opportuno l'utilizzo di sorgenti YAG, ma questo dipende dalla percentuale di elementi di lega. Gli ottoni sono i più difficili da lavorare ma esistono casi in cui questo è possibile con la necessaria qualità
Superleghe
Saldabilità laser tipicamente buona anche se si richiedono attenzioni particolari anche in vista degli impieghi tipici (aeronautica)

FASI OPERATIVE PER LA SALDATURA LASER
Studio di fattibilità
Realizzazione di attrezzature meccaniche
Esecuzione delle prove di saldatura laser
Analisi di laboratorio per messa a punto processo
Verifiche qualitative sul prodotto finito