La saldatura è l’unione di due elementi costituiti dallo stesso metallo (o da metalli simili) riscaldati localmente ad una temperatura più alta di quella di fusione. Se necessario, si può aggiungere nel bagno di fusione un “materiale d’apporto”, compatibile con i metalli base, che serve per riempire il giunto saldato.
Ultimamente si parla molto di saldatura laser: vediamone caratteristiche e funzionamento e perchè scegliere la saldatura laser dei metalli piuttosto che altre tipologie di saldatura.
La saldatura laser permette prima di tutto di ottenere saldature sottili e profonde, molto resistenti e al tempo stesso esteticamente belle. Ciò avviene perché, a differenza di altri tipi di saldatura di metalli, questa saldatura non aggiunge materiale alla lamiera e difficilmente forma cordoni e residui evidenti.
La saldatura laser utilizza un fascio laser per riscaldare e fondere localmente il metallo. L’aspetto più interessante di questo processo è quello di poter operare in qualunque tipo di atmosfera. Non si ha sviluppo di raggi X ma è comunque richiesta protezione per gli occhi, la pelle e per i vapori.
Un laser allo stato solido è tipicamente formato da un cristallo di rubino avente una lunghezza di 50 mm e un diametro di 6 mm, “dopato” con triossido di cromo. Le due estremità del cristallo devono essere parallele e accuratamente spianate, in modo da formare una cavità ottica. Il cristallo è circondato da un tubo elicoidale in quarzo contenente xenon; l’apparecchiatura è montata all’interno di un cilindro altamente riflettente.
Tramite un condensatore elettrico di alta capacità si produce una scarica elettrica nel gas. L’impulso luminoso viene raccolto dal laser ed emesso sotto forma di luce altamente direzionale e parallela. L’emissione di ciascun fotone avviene in un tempo finito, durante il quale l’emissione aumenta fino ad un massimo per poi decadere a zero.
Una diversa categoria di laser utilizza un gas – gas laser – invece di un cristallo (solid state laser). I gas più utilizzati sono biossido di carbonio (10.6 mm), elio-neon (0.63 mm), elio-cadmio (0.442 mm). Un laser contenente dieci parti di elio e una di neon ha una intensità minore rispetto ai laser solidi, ma funziona in modo continuativo (non pulsato). Questi laser hanno comunque potenze basse e vengono utilizzati come sistemi di allineamento, mentre i laser con biossido di carbonio possono sviluppare potenze continuative fino a 40 KW, per cui sono utilizzabili per il taglio e la saldatura dei metalli.
Rispetto alle tecniche di saldatura convenzionali, la saldatura laser offre enormi vantaggi e attualmente è utilizzata in diversi campi.
I benefici ad una prima occhiata sono:
- Saldatura di diversi tipi di materiali e spessore
- Precisione delle finiture, ingresso ponderato di energia
- Nessun contatto, processo senza uso di forza
- Minimo effetto termico sui materiali
- Saldatura di complesse forme geometriche
- Tempi più corti di ripresa
- Alta automazione e velocità di saldatura
- Flessibilità dovuta al disegno modulare dell’installazione
- Controllo qualità e documentazione dei dati trattati
La saldatura laser necessita di ottime competenze per essere eseguita a regola d’arte: l’allineamento dei pezzi deve essere perfetto, nonché la taratura dei macchinari, la rendono una saldatura molto delicata da eseguire, per questo non tutte le aziende attive nel settore della lavorazione della lamiera possono garantire saldature laser eseguite a regola d’arte.
Noi di S&T Laser vantiamo molti anni di esperienza nel servizio di saldatura laser dei metalli, in particolare per la riparazione di stampi ad iniezione e pressofusione, eseguiamo microriporti su moltissimi metalli tra cui tutti gli acciai, alluminio, titanio, rame.
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