Unitevi a noi sul blog di THEOper un'approfondita esplorazione della saldatura laser con l'esperto Joe Dallarosa. Scoprite i vantaggi e le sfide di questa tecnologia trasformativa. Questo esame equilibrato fa luce sull'impatto della saldatura laser sugli standard industriali, offrendo una visione chiara della sua efficienza e dei suoi limiti.
La saldatura laser è presente nel settore da oltre cinquant'anni ed è stata introdotta come saldatrice portatile negli ultimi 5 anni o più. Alcuni dei primi ad adottare i saldatori laser portatili sono stati quelli della NASA per la riparazione dello Shuttle al ritorno da una missione. È chiaro che si tratta di una tecnologia destinata a rimanere, con vantaggi e svantaggi.
Vantaggi della saldatura laser e della saldatura laser manuale
I laser possono focalizzare la luce su un punto microscopico (in genere da 50 a 900 micron, da 0,002 a 0,035 pollici). Le saldature laser sono molto fini, accurate e precise. Questa precisione dipende dal dispositivo di erogazione ed è particolarmente utile in settori come l'elettronica, l'aerospaziale e i dispositivi medici, dove sono essenziali tolleranze ristrette. Industrie come quella automobilistica, dove ci sono chilometri di saldature in un giorno, utilizzano la saldatura laser grazie a un processo più rapido rispetto a molte tecniche di saldatura convenzionali. In alcuni casi, il confronto della velocità è da 4 a 10 volte più veloce, con saldature di qualità superiore. Il piccolo raggio laser focalizzato può produrre una saldatura a una velocità compresa tra 40 e 400 pollici al minuto (da 1 a 10 M/min), il che lo rende adatto alla produzione di grandi volumi con chilometri di saldature prodotte ogni giorno.
Saldature di alta qualità in tutti i settori
La saldatura laser e la funzione wobble producono saldature pulite di alta qualità (con gas di copertura) con meno schizzi, porosità o difetti. Questo è importante nei settori in cui l'aspetto della saldatura è fondamentale, come quello automobilistico, dei semiconduttori, dell'industria alimentare e dell'arte. Le aziende che forniscono hardware inossidabile all'industria alimentare e al mondo BBQ utilizzano il laser perché è necessaria una minore post-elaborazione. Le saldature ottenute sono di alta qualità ed esteticamente gradevoli.
Versatilità e impatto termico minimo
La saldatura laser può essere utilizzata per una varietà di metalli diversi, sia simili che dissimili (con restrizioni), con spessori variabili da 0,005 a 1 pollice (da 0,1 a 25 mm). A mano fino a .25 pollici (6,5 mm) e questi possono essere di spessore uguale o diverso. Sono comprese diverse leghe ferrose, esotiche ad alta resistenza e non ferrose. Rispetto ad altri tipi di saldatura, la saldatura laser è molto versatile. Il fascio piccolo e focalizzato, che può essere inferiore a 200 micron (più piccolo dello spessore di un capello), insieme alla funzione di oscillazione, consente di creare saldature strette. Applicazioni in cui lo spazio è limitato o quando è essenziale preservare l'integrità del materiale.
Riduzione della distorsione del materiale con la saldatura laser
ZONA A EFFETTO TERMICO MINIMO (HAZ): La saldatura laser genera un calore minimo e una ZTA ridotta rispetto ai metodi di saldatura convenzionali. Questo è il risultato del piccolo punto di saldatura e dell'alta densità di potenza che si accoppia al metallo. Ciò riduce il rischio di distorsione, deformazione e cambiamenti metallurgici nel materiale di base. Di conseguenza, la saldatura laser viene spesso scelta per saldare materiali sensibili al calore, come lamiere sottili o leghe termosensibili.
Il vantaggio del non contatto e il rispetto dell'ambiente
La saldatura laser è un processo senza contatto, cioè il raggio laser non tocca fisicamente il pezzo. Questo è un vantaggio per la saldatura di materiali delicati o fragili senza il rischio di contaminazione o danni. All'interfaccia di saldatura non c'è contatto con il materiale e quindi la contaminazione della saldatura è ridotta al minimo. La saldatura laser non richiede elettrodi o affilature. Grazie alla larghezza ridotta del fascio di saldatura, è possibile utilizzare una quantità minore di materiale d'apporto e di gas, grazie alla velocità più elevata. È presente una lastra di vetro protettiva che deve essere sostituita periodicamente a causa degli schizzi. A lungo termine, questo può rappresentare un risparmio sostenibile in termini di costi e di tempo. La saldatura laser genera meno fumi, gas ed emissioni rispetto ad alcuni processi di saldatura convenzionali, rendendola più ecologica.
Formazione e automazione: Semplificare i processi di saldatura
Per diventare un saldatore esperto utilizzando un laser portatile sono necessari meno tempo e meno scuola per produrre saldature di alta qualità. In alcuni settori si è visto che persone senza alcuna esperienza di saldatura possono produrre saldature di alta qualità in una settimana di formazione. Questo non significa che una persona non debba frequentare una scuola di qualificazione laser per ottenere la certificazione per determinati settori e stati.
La saldatura laser è particolarmente adatta all'automazione con robot o altri tipi di dispositivi di controllo del movimento. Il suo controllo preciso e la sua ripetibilità la rendono ideale per l'integrazione nei processi di produzione automatizzati, riducendo i costi di manodopera e aumentando la produttività. Inoltre, per quanto riguarda i controlli, è molto facile controllare la potenza per aumentare e diminuire la potenza al variare della velocità.
Svantaggi della saldatura laser
Come orientarsi tra i costi e la sicurezza della saldatura laser
Alcuni degli svantaggi dell'uso del laser per la saldatura: Al giorno d'oggi, è possibile acquistare una saldatrice Mig, a bastone o TIG per poche centinaia di dollari per l'hobbista o spendere da 5 a 10.000 dollari per una saldatrice più professionale con più campane e fischietti. Il punto di partenza per una saldatrice laser portatile "economica" può essere a partire da 6,5k su un sito come Amazon che offre una selezione di macchine economiche. Quando si passa a una macchina professionale come la serieTHEO MA1, ci si può aspettare di pagare circa 15-20.000 dollari, quindi la differenza di prezzo è notevole.
Il secondo aspetto della saldatura laser è che bisogna essere istruiti sulla sicurezza del laser e rispettare le linee guida per la sicurezza del saldatore e di chi si trova nelle vicinanze. La differenza principale tra la saldatura tradizionale e quella con il laser è che occorre proteggere gli occhi dalla luce laser emessa dall'unità di saldatura e da eventuali riflessi.
Dimensioni dell'apparecchiatura e requisiti di potenza
Per un'unità economica, queste possono essere offerte in dimensioni compatte (poco più grandi di due scatole di scarpe) mentre un saldatore laser completo può avere le dimensioni di una valigia da portare in aereo. Sì, il saldatore economico può funzionare a 120 VCA, mentre il saldatore laser è tipicamente a 220 VCA.
Conclusioni: Prendere in considerazione i pro e i contro per la saldatura del futuro
In sintesi, la saldatura laser in questo momento potrebbe non essere adatta agli hobbisti a causa della differenza di costo, ma è sicuramente uno strumento per chi lavora in produzione e ha bisogno di una HAZ minima per ridurre le deformazioni, di saldature esteticamente gradevoli, precise e senza alcun contatto metallico nel bagno di saldatura.
