Che cosa è la saldatura laser

La saldatura laser è un processo che utilizza un raggio laser come fonte di calore per saldare metalli o altri materiali.

È una tecnica di saldatura precisa e altamente controllabile, che la rende ideale per componenti sottili o di precisione che richiedono un elevato livello di controllo e accuratezza. Ciò la rende una scelta ideale per settori quali elettronica, batterie, automotive e aerospaziale.

Come funziona la saldatura laser?

1. Il principio di base è quello di focalizzare un raggio laser per generare temperature elevate, provocando la fusione del materiale di saldatura in aree localizzate e formando un cordone di saldatura.
2. Il laser genera un fascio di luce altamente concentrato utilizzando componenti ottici ed elettrici.
3. Il raggio laser viene diretto e spostato sulla superficie tramite il sistema di specchi galvanici. L'energia del laser viene assorbita dalla superficie del pezzo in lavorazione. A seconda della riflettività del materiale rispetto al tipo/lunghezza d'onda laser selezionato, una parte di essa viene anche riflessa.
4. L'energia assorbita viene convertita in calore, provocando il rapido riscaldamento della superficie localizzata e la creazione di una piccola pozza di fusione. La distorsione termica nelle aree circostanti è minima.
5. Il materiale fuso si solidifica nel giro di pochi millisecondi, lasciando poco tempo ai contaminanti come l'idrogeno per penetrare nelle saldature.

Quali sono i vantaggi e gli svantaggi della saldatura laser?

Vantaggi della saldatura laser:

1. Piccola zona termicamente alterata (HAZ): grazie all'energia concentrata del laser, la zona termicamente alterata è minima, riducendo la distorsione e lo stress del materiale.
2. Processo rapido: la saldatura laser è solitamente rapida e utilizza laser ad alta potenza, di diversi kilowatt, per soddisfare le severe esigenze di produzione.
3. Facile da automatizzare: la saldatura laser può essere integrata con apparecchiature automatizzate, rendendola adatta alla produzione su larga scala e riducendo i costi di manodopera.
4. Saldature di alta qualità: grazie all'elevato livello di controllo sull'apporto di calore, la saldatura laser consente un assorbimento più rapido del calore e velocità di raffreddamento rispetto ai metodi tradizionali. Ciò riduce al minimo il tempo in cui i contaminanti, come l'idrogeno, penetrano nella saldatura e causano danni meccanici.
5. Buone proprietà meccaniche: poiché la saldatura laser consente un migliore controllo dell'apporto di calore, la distorsione e la flessione delle parti dovute al riscaldamento sono ridotte al minimo.

Svantaggi della saldatura laser:

1. Costi elevati delle attrezzature: l'investimento iniziale per le attrezzature di saldatura laser è solitamente elevato.
2. La sicurezza laser deve essere garantita: la sicurezza è fondamentale per tutti i metodi di saldatura. Nel caso della saldatura laser, è essenziale racchiudere il raggio laser e i suoi riflessi per prevenire incidenti.
3. Materiali riflettenti: alcuni materiali potrebbero non essere adatti alla saldatura laser, in particolare i materiali altamente riflettenti (come alluminio e rame) che potrebbero richiedere un trattamento speciale.

Applicazioni della saldatura laser

La saldatura laser ha un'ampia gamma di applicazioni, tra cui:

1. Industria elettronica: Utilizzato per la saldatura di circuiti stampati, connettori e altri componenti elettronici, offrendo soluzioni di saldatura compatte e ad alta precisione.

2. Produzione automobilistica:Impiegato nella saldatura di componenti automobilistici, tra cui strutture della carrozzeria, componenti del motore e pacchi batteria, offrendo elevata efficienza e resistenza.

3. Aerospaziale: Utilizzato per la saldatura di strutture di aeromobili, serbatoi di carburante e altri componenti critici, garantendo elevata resistenza e durata.

4. Dispositivi medici:Nella produzione di apparecchiature e strumenti medici, la saldatura laser viene utilizzata per collegare e sigillare parti di precisione, garantendo sicurezza ed efficacia.

5. Lavorazione dei metalli: Ampiamente applicato nella saldatura e riparazione di parti metalliche, soprattutto nei casi in cui siano richieste elevata precisione e forme complesse.

6. Industria fotovoltaica: Utilizzato per la saldatura delle celle solari per migliorare l'efficienza e l'affidabilità dei moduli fotovoltaici.

7. Produzione di elettrodomestici:Nella produzione di elettrodomestici, la saldatura laser viene utilizzata per saldare involucri metallici e componenti interni, migliorando la qualità del prodotto.

Grazie alla sua efficienza, precisione e versatilità, la saldatura laser è ampiamente utilizzata in numerosi settori.

Molti ingegneri e manager in questi settori inizialmente credevano che la saldatura laser fosse al di fuori del loro budget. Tuttavia, hanno scoperto rapidamente che la saldatura laser è molto conveniente, con costi paragonabili alla saldatura manuale, o addirittura inferiori, se si considerano i costi totali del processo.