La saldatura a raggio laser (LBW), più comunemente detta saldatura laser (LW), è una tecnica di giunzione termica per legare i metalli (e le materie plastiche) con il laser. La saldatura laser è solitamente una tecnica di saldatura keyhole a penetrazione profonda in applicazioni ingegneristiche. Il raggio laser è focalizzato e allineato alla superficie o in una posizione leggermente al di sotto dello spessore del materiale. Per via della densità di potenza estremamente elevata (> 106 W / cm2) del raggio focalizzato, il metallo viene vaporizzato all'interno del keyhole e, mentre il raggio passa lungo il giunto, un bagno di fusione liquefatto circostante scorre nella parte posteriore del keyhole; il bagno di fusione quindi si solidifica, creando la saldatura. La saldatura laser si differenzia dal taglio laser in quanto il bagno di fusione non viene soffiato via da un getto di gas: il materiale fuso è invece protetto da un processo a gas a bassa pressione.
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Metodo
Nella saldatura laser pura, non si utilizza un materiale di riempimento consumabile. La caratteristica principale della saldatura laser pura nelle applicazioni di giunzione dell'acciaio è che il cordone di saldatura ha quasi le stesse proprietà del metallo base. In alcuni casi, alla saldatura laser è possibile aggiungere un filo di apporto, che può essere un filo di alimentazione a freddo o un filo riscaldato a induzione per ridurre gli effetti termici nel bagno di fusione. Un altro metodo comune è la saldatura ibrida, che combina il processo di saldatura laser e quello MAG. Nella saldatura ibrida, l'apporto termico è superiore a quello della saldatura laser pura, ma comunque molto inferiore rispetto a quello della saldatura MAG tradizionale. La saldatura ibrida consente velocità di saldatura più elevate e permette di ottenere materiali più spessi.
Consentendo una velocità di saldatura di 1-5m/min., il processo di saldatura laser è quasi sempre utilizzato in applicazioni su larga scala con automazione. Il laser a CO2 tradizionale si utilizza ancora, soprattutto nelle linee di saldatura di pannelli più grandi, ma il laser a fibra sta diventando sempre più comune nelle linee di saldatura laser di recente installazione ed è l'unica opzione sulle odierne linee di saldatura robotizzate 3D avanzate. La saldatura laser e la saldatura ibrida laser sono metodi di lavoro comuni nell'industria automobilistica, navale e ferroviaria, con una tendenza alla rapida crescita nel campo delle macchine agricole, dei cassoni ribaltabili e dei container.
Da molti anni, i tailored blank saldati al laser sono presenti in tutte le auto prodotte, con diversi spessori e diverse qualità di acciaio all'interno di parti strutturali come il sottotelaio, le barre di sospensione, le parti di rinforzo e di sicurezza, ecc., con centinaia di milioni di tailored blanks a saldatura laser prodotti ogni anno da linee di saldatura robotizzata 3D.
La saldatura laser è un metodo di saldatura a basso apporto termico con saldatura a piena penetrazione stretta che rende possibile un risultato finale esteticamente apprezzabile. Quando si uniscono lamiere sottili e di grandi dimensioni, la saldatura laser è in molti casi l'unico metodo di saldatura per evitare la distorsione termica del prodotto finale. La saldatura laser è il metodo di saldatura migliore per ridurre al minimo la perdita di proprietà del materiale di base, come la durezza e la resistenza.
Caratteristiche della saldatura laser
Vantaggi
- Eccellenti proprietà meccaniche
- ZTA molto ridotta
- Efficienza molto elevata
- Ottime proprietà antiusura
- Bassa distorsione termica, ad es. eccellente planarità
- Lamiere lunghe e larghe con ampia possibilità di personalizzare spessore e proprietà
- Convenienza rispetto ai metodi tradizionali
- Permette la saldatura di lamiere di diverse qualità e dimensioni di acciaio
Svantaggi
- Costi di investimento elevati rispetto ai metodi tradizionali
- Spessore del materiale limitato (attualmente massimo 25 mm per ibrido)
Raccomandazioni
La saldatura laser è il metodo di saldatura consigliato per spessori più ridotti, acciai altoresistenziali e antiusura.
La nostra offerta
SSAB Shape è in grado di offrire servizi di saldatura laser, compresa la saldatura di lamiere larghe e lunghe per tailored blanks di misura XXL:
- Lunghezze fino a 20.000 mm
- Larghezze fino a 5.000 mm
- Spessore fino a 6 mm (in alcuni casi possibilità di 8 mm)
È possibile combinare la saldatura laser con altri metodi di lavorazione del metallo, per esempio il taglio a misura (al laser/al plasma) e la pressopiegatura, per soddisfare tutte le esigenze per la lavorazione di componenti XXL.
La qualità della saldatura laser soddisfa i requisiti della norma EN 13919-1 C (livello B su richiesta)
