Campi di applicazione della saldatura laser

Il laser, per definizione, è un sistema di “amplificazione della luce mediante emissione stimolata di radiazioni coerenti e monocromatiche".  Il fascio di luce prodotto, dal punto di vista termico, è altamente concentrato e, a seconda del tipo di sorgente,  viene diretto verso l'area di saldatura da un sistema di rifrazione o da fibra ottica.. Il fascio di luce, alta sorgente di calore,  viene quindi focalizzato su una piccola area della superficie dei componenti da unire .
La elevatissima temperatura raggiunta sul giunto caratterizza il tipico profilo della saldatura con un cordone profondo e sottile e, associata alla tecnica di avanzamento (key hole) permette di ottenere giunti di qualità, in produttività, riducendo al minimo il valore di sforzi e/o deformazioni delle strutture saldate. L’operazione di saldatura, a seconda delle condizione può essere eseguita con o senza materiale d’apporto.

Quali sono le applicazioni tipiche della saldatura laser?

Grazie alla sua flessibilità, la saldatura laser offre soluzioni per un'ampia gamma di settori industriali. In rassegna alcune applicazioni tipiche della saldatura laser:

• Automotive
  Saldatura di componenti del telaio e della carrozzeria, sistemi di scarico, batterie per veicoli elettrici, airbag e sensori.
  Modalità di Utilizzo: 
  • Automatico/Robotico: saldatura delle parti del telaio e della carrozzeria con linee di produzione robotizzate per garantire precisione e velocità (saldatura in continuo e a punti)
  • Cobot: Assemblaggio e saldatura di componenti sensibili come batterie, si richiede la collaborazione uomo-macchina per flessibilità e sicurezza.
• Aerospaziale
  Saldatura di componenti strutturali, turbine, serbatoi di combustibile, e parti di motori.
  Modalità di Utilizzo:
  • Manuale: lavorazione di prototipi e riparazioni.
  • Robotico: saldatura di componenti di precisione e grandi strutture in materiali avanzati come leghe di titanio e alluminio.
• Elettronica
  Saldatura di circuiti stampati, custodie metalliche, connettori, e micro componenti.
  Modalità di Utilizzo:
  • Automatico: produzione in massa di circuiti stampati e assemblaggi elettronici.
  • Cobot: assemblaggio di dispositivi complessi con necessità di intervento umano per la manipolazione delicata dei componenti.
• Medicale
  Saldatura di strumentazione chirurgica, impianti medici, strumenti diagnostici e componenti di apparecchiature mediche.
  Modalità di Utilizzo:
  • Manuale: produzione e riparazione di strumenti chirurgici personalizzati.
  • Automatico: produzione in serie di impianti e dispositivi medici.
  • Cobot: assemblaggio e saldatura di dispositivi medici complessi, combinando precisione robotica e supervisione umana.
• Energia e Settore delle Batterie
  Saldatura di celle di batterie, moduli fotovoltaici, e componenti di turbine eoliche.
  Modalità di Utilizzo:
  • Robotico: saldatura di moduli di batterie per veicoli elettrici e dispositivi di accumulo di energia.
  • Automatico: linee di produzione per la saldatura di componenti di impianti energetici eolici e solari.
• Gioielleria e Orologeria
  Saldatura di piccoli componenti metallici, riparazione di gioielli e orologi di precisione.
  Modalità di Utilizzo:
  • Manuale: riparazioni e creazioni personalizzate.
  • Automatizzato: produzione di componenti standardizzati con alta precisione.
• Oil and Gas
  Saldatura di tubazioni, serbatoi, piattaforme offshore, valvole e raccordi.
  Modalità di Utilizzo:
  • Automatico: saldatura di tubazioni lunghe e grandi serbatoi, dove è necessaria un'elevata produttività e precisione.
  • Robotico: saldatura di componenti complessi come valvole e raccordi, spesso in condizioni ambientali difficili.
  • Manuale: riparazioni e manutenzioni su piattaforme offshore o in situazioni dove l'accesso ai robot è limitato.
• Fabbricazione di Tubi e Pali Saldati
  Saldatura longitudinale e circonferenziale di tubi e pali per infrastrutture, costruzioni, trasporti di fluidi e gas.
  Modalità di Utilizzo:
  • Automatico: linee di produzione per la saldatura di tubi di grande diametro e lunghezza, utilizzando tecniche di saldatura laser per garantire giunti di alta qualità e uniformità.
  • Robotico: saldatura di tubi e pali in situazioni di produzione intensiva, dove è necessaria precisione e ripetibilità.
  • Manuale: utilizzato in lavorazioni personalizzate o riparazioni specifiche, soprattutto per tubi e pali di dimensioni non standard o in cantieri.

La saldatura laser è una tecnologia versatile e altamente efficiente, impiegata in una vasta gamma di settori industriali. La sua capacità di fornire saldature di alta qualità con precisione e velocità rende questa tecnica ideale per applicazioni che richiedono alta affidabilità e produttività. 

Quali tipi di materiali possono essere saldati al laser?

Di seguito sono elencati i materiali più comuni che possono essere saldati al laser:

• Metalli: alluminio, rame, ottone, acciaio, titanio e nichel. Il processo può essere utilizzato per unire componenti di spessore significativamente diverso, grazie alla particolare geometria della saldatura e al minore impatto del gradiente termico sul giunto stesso. Queste caratteristiche permettono  di estendere il campo delle opzioni di saldatura rispetto agli altri metodi di saldatura termica o elettrica.
• Plastiche: alcuni materiali termoplastici, tra cui policarbonato, nylon e ABS. Il basso riscaldamento e la fusione altamente localizzata consentono di ottenere saldature di qualità.
  Ceramica: alcune ceramiche (in particolare allumina e zirconia) possono essere saldate al laser. Queste e altre ceramiche possono essere fuse con il laser in un modo molto più semplice rispetto ad altre sorgenti termiche.
• Compositi: le plastiche rinforzate con fibre di carbonio (CFRP) si prestano a questa tecnica. Esistono anche ricerche avanzate e primi successi nella saldatura laser di parti metalliche a compositi in fibra di carbonio.
• Vetro: la saldatura laser del vetro è un processo che permette di assemblare il vetro in varie configurazioni (trasparente, bordo a bordo), attraverso la fusione laser dei due componenti messi a contatto.