SALDATURA LASER
La saldatura laser è la lavorazione verso la quale l'industria rivolge attualmente un notevole interesse, grazie anche alla presenza sul mercato di laser di potenza che garantiscono prestazioni di grande qualità, regolarità e ripetibilità, con accuratezza molto spinta e produttività particolarmente elevata. La saldatura laser si propone dunque come alternativa ai sistemi tradizionali non solo nel caso di richiesta di elevata produttività o di severe esigenze di qualità e ripetibilità ma anche quando occorra rispettare strette tolleranze del prodotto finito e particolari requisiti estetici. La gamma di soluzioni è ampia e spazia da impianti di dimensioni contenute, comoda accessibilità, facilità di installazione e di integrazione su linee di produzione esistenti, in automazione totale o parziale, a impianti per parti di grandi dimensioni dove, ai fini del corretto posizionamento fascio-pezzo, gioca un ruolo di assoluto rilievo il costante miglioramento della sensoristica, sempre più integrata con sistemi di analisi e monitoraggio del processo e controllo in linea dei parametri principali.
Il processo di saldatura laser è caratterizzato da una notevole potenza specifica che rende possibile il raggiungimento di profondità di lavorazione anche elevate con aspetti di figura (rapporto tra penetrazione e larghezza del cordone saldato) molto alti. Ciò è possibile grazie alla formazione di un canale capillare, il cosiddetto keyhole, contenente plasma ad altissima temperatura. La caratteristica tipica della saldatura laser è di essere autogena ed a basso apporto termico, fattori che la rendono indicata per geometrie e componenti sensibili al riscaldamento o alla distorsione. Se necessario si può ricorrere all'utilizzo di materiale d'apporto, generalmente in forma di filo, per migliorare la saldabilità, le prestazioni del giunto e la tolleranza agli errori di accoppiamento che, in una tecnica autogena devono essere contenuti.
Per incrementare lo spessore saldabile si possono effettuare anche passate contrapposte, o saldare in multipassata con aggiunta di materiale, anche se quest'ultima soluzione è raramente adottata.

 

 

 

 

 

VANTAGGI DELLA SALDATURA LASER
- Saldatura autogena con controllo accurato della penetrazione e della larghezza del cordone di saldatura
- Limitato apporto termico ed elevato aspetto di figura (rapporto profondità / larghezza)
- Deformazioni molto ridotte rispetto alle tecniche tradizionali e notevole risparmio sulle lavorazioni di post-processo
- Zona termicamente alterata molto contenuta e ridotta segregazione dei composti degli elementi di lega
- Buona qualità metallurgica e creazione di strutture molto fini, tendenzialmente ad alta prestazione
- Saldatura in unica passata con velocità di esecuzione molto elevata
- Possibilità di saldare punti difficilmente accessibili tramite opportune configurazioni della testa di saldatura
- Assenza di contatto fisico, ridotte distorsioni, conseguente uso limitato delle attrezzature di fissaggio
- Processo automatico di notevole ripetibilità
- Elevata produttività
- Flessibilità di impiego, con possibilità di effettuare con la stessa sorgente lavorazioni differenti tra loro quali saldatura e taglio

SPESSORI INDICATIVI PER SALDATURE LASER SU ACCIAIO
10-12 mm per saldatura a piena penetrazione e fino a 15 mm in penetrazione parziale utilizzando una sorgente laser a CO 2 da 12 kW (con limiti tecnologici intorno ai 20-25 mm per le potenze maggiori)
4-5 mm per saldatura a piena penetrazione e 6 mm in penetrazione parziale per laser a Nd:YAG da 3 kW trasportati in fibra ottica (limiti tecnologici intorno ai 6 mm per gli YAG, simili a quelli del CO2 per le sorgenti “fibrelaser” che arrivano a potenze di 10-20 kW)

SETTORI DI APPLICAZIONE DELLA SALDATURA LASER
Automotive
Ferroviario
Aeronautico
Energetico
Cantieristica
Elettrodomestici
Elettromeccanica
Informatica
Riscaldamento e applicazioni domestiche
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ESEMPI DI CONFIGURAZIONI DI GIUNTI PER SALDATURA LASER