Qual è la differenza tra saldatura a punti e saldatura laser?

La scelta del migliore processo da utilizzare dipende da vari fattori, quali ad esempio i materiali, la geometria dei manufatti, il fattore di scala e il rapporto tra investimenti e volumi prodotti.

Che cos'è la saldatura a punti?

La saldatura a punti è un processo più complesso rispetto alla normale saldatura a resistenza. I parametri più importanti della saldatura a punti sono: corrente, resistenza, calore e pressione. La saldatura a punti è un tipo di saldatura a resistenza che viene normalmente utilizzata per unire lamiere o fogli di metallo con uno spessore compreso tra 0,5 mm e 3,0 mm massimo.

Caratteristiche principali della saldatura a punti:

• Saldatura di componenti di piccolo medio spessore.
• Tempi di saldatura molto brevi, tra i più rapidi.
• Non è necessario l’uso di materiale d'apporto.
• È possibile essere automatizzata.

I materiali più comuni che possono essere saldati con questo procedimento sono i metalli ferrosi, come l'acciaio bassolegato o l'acciaio inossidabile. Questi metalli hanno una buona resistenza elettrica e una buona duttilità, a vantaggio della qualità dei giunti. Anche altri metalli non ferrosi come l'alluminio, il rame, l'ottone o il nichel, possono essere saldati a punti, sebbene presentino una minore resistenza elettrica e una maggiore conducibilità termica. Di conseguenza sarà necessario porre particolare attenzione alla scelta delle attrezzature e dei relativi parametri di saldatura.

Come funziona la saldatura a punti?

La saldatura a punti si basa sul principio dell’unione, a pressione e ad alta temperatura di due componenti. L’unione avviene portando gli elementi  a temperature prossime alla fusione e, contemporaneamente, applicando  un'elevata pressione tra i due. Le parti vengono riscaldate tramite calore generato per resistenza elettrica all’interno di un circuito chiuso dal contatto assiale, ad elevata pressione, con gli elettrodi. Al passaggio del picco di corrente, gli elettrodi vengono serrati uno verso l’altro premendo sulle lamiere e il calore generato dal passaggio di corrente porta a fusione la zona da unire.
La corrente è normalmente  elevata, nell'ordine delle migliaia di Ampère, e le forze di serraggio sul punto da unire hanno valori dell’ordine delle migliaia di Newton.

Quali applicazioni e settori utilizzano la saldatura a punti?

Di seguito alcuni campi di applicazione della saldatura a resistenza:

• Industria Automobilistica
  • Assemblaggio della carrozzeria: unione di pannelli, telai e altri componenti strutturali.
  • Componenti Interne: fissaggio di staffe, supporti e altri componenti interni 
• Elettrodomestici
  • Struttura di Elettrodomestici: lavatrici, frigoriferi e forni.
  • Assemblaggio di Componenti: supporti e telai di elettrodomestici.
• Industria Aerospaziale
  • Componenti Leggeri: parti metalliche sottili in strutture aerospaziali, come fusoliere e ali.
  • Riparazioni: manutenzione e riparazione di componenti aerospaziali.
• Industria Elettronica
  • Assemblaggio di Contenitori: contenitori metallici di dispositivi elettronici, (computer e apparecchiature di telecomunicazione).
  • Circuiti Stampati: fissaggio di componenti su circuiti stampati.
• Arredo metallico
  • Strutture di Mobili: assemblaggio di strutture metalliche (sedie, tavoli, scaffalature…)
  • Componenti Decorative: elementi decorativi in metallo a mobili e altre strutture.
• Cantieristica Navale
  • Strutture delle Navi: pannelli metallici nella costruzione di scafi e altre strutture navali.
  • Riparazioni e Manutenzione: unione di parti metalliche danneggiate.
• Settore Ferroviario
  • Costruzione di vagoni: carrozze ferroviarie, pannelli metallici e strutture di supporto.
  • Riparazioni: riparazione dei componenti metallici.
• Industria delle Costruzioni
  • Strutture in Acciaio: costruzione di strutture in acciaio, unione di travi e colonne.
  • Elementi di Fissaggio: ringhiere, scale e altri componenti metallici nelle costruzioni.

Quali applicazioni e settori utilizzano la saldatura laser a punti (puntatura)?

La puntatura laser, o saldatura laser, è una tecnica avanzata che utilizza un fascio laser focalizzato per unire materiali, solitamente metalli. Questa tecnologia offre precisione, alta velocità e capacità di saldare materiali difficili da unire con metodi tradizionali. 
La puntatura laser è una tecnologia versatile e potente, impiegata in molte industrie avanzate per la sua capacità di eseguire saldature precise, rapide e affidabili. Dal settore automobilistico all'aerospaziale, dall'elettronica ai dispositivi medicali, questa tecnica continua a rivoluzionare i processi di produzione, consentendo lo sviluppo di prodotti sempre più complessi e performanti.
Ecco i principali campi di applicazione della puntatura laser:

• Industria Automobilistica
  • Assemblaggio di Componenti: scatole del cambio, sistemi di iniezione, componenti del motore e carrozzerie.
  • Elettronica Automobilistica: sensori, moduli elettronici e batterie per veicoli elettrici.
  • Leghe leggere e Materiali Diversi: unione di componenti in lega leggera come alluminio e magnesio.
• Industria Aerospaziale
  • Componenti strutturali: assemblaggio di strutture leggere e resistenti, come le ali, i telai e le fusoliere.
  • Sistemi di propulsione: componenti di motori a reazione e sistemi di propulsione spaziale.
  • Materiali avanzati: materiali avanzati e compositi utilizzati nelle costruzioni aerospaziali.
• Industria Elettronica
  • Microelettronica: microcomponenti e circuiti integrati.
  • Batterie e dispositivi di stoccaggio energetico: terminali delle batterie e connessioni interne dei dispositivi di accumulo energetico.
  • Assemblaggio di dispositivi: contenitori metallici di dispositivi elettronici, come smartphone, laptop ecc.. 
• Industria Medicale
  • Strumenti chirurgici: strumenti chirurgici e dispositivi medici.
  • Protesi e impianti: protesi e impianti medici.
  • Strumenti di diagnostica: apparecchiature diagnostiche di alta precisione.
• Industria dei Beni di Consumo
  • Prodotti di alta precisione: orologi, gioielli e articoli di lusso.
  • Elettronica di consumo: fotocamere digitali, dispositivi di riproduzione audio e video.
• Industria Energetica
  • Pannelli solari: celle solari e componenti di pannelli fotovoltaici.
  • Turbine eoliche: componenti delle turbine eoliche, rotori e statori.
  • Componenti di impianti energetici: scambiatori di calore, generatori e apparecchiature di impianti energetici.
• Industria della difesa
  • Equipaggiamenti militari: veicoli militari, armi.
  • Tecnologie avanzate: droni e sistemi di difesa missilistica.

Guida alla Scelta del Processo: Confronto tra Puntatura Elettrica (Saldatura a Resistenza) e Puntatura Laser (Saldatura)

Quando si deve scegliere tra puntatura elettrica (saldatura a resistenza) e puntatura laser (saldatura), è fondamentale considerare vari fattori tra cui i materiali da unire, i requisiti di precisione, la velocità del processo, i costi e le applicazioni specifiche. Ecco un confronto per aiutare nella decisione:

Precisione e Qualità della Saldatura

• Puntatura Elettrica:
  Generalmente buona per giunzioni robuste, ma meno precisa rispetto alla puntatura laser.
  Rispetto al laser può generare deformazioni termiche maggiori a causa della diffusione del calore.
• Puntatura Laser:
  Offre una precisione estremamente elevata, con saldature strette e pulite.
  Minima zona termicamente alterata, riducendo il rischio di deformazioni.

Compatibilità dei materiali

• Puntatura Elettrica:
  Efficace su una vasta gamma di metalli, inclusi acciai e leghe comuni.
  Limitazioni su materiali con alta conducibilità termica come rame e alluminio.
• Puntatura Laser:
  Adatta per una più ampia gamma di materiali, inclusi metalli con alta conducibilità termica, materiali difficili da saldare e leghe leggere.
  Possibilità di eseguire giunzioni di materiali eterogenei, come metalli e polimeri.

Velocità e efficienza

• Puntatura Elettrica:
  Processo rapido e adatto per la produzione di serie.
  Relativamente semplice da automatizzare.
• Puntatura Laser:
  Mediamente più veloce della puntatura elettrica con tempi di ciclo ridotti.
  Facilmente integrabile in sistemi di produzione automatizzati e robotizzati.

Costi

• Puntatura Elettrica:
  Generalmente più economica in termini di attrezzature iniziali e costi operativi.
  Manutenzione degli elettrodi necessaria per assicurare la qualità della saldatura.
• Puntatura Laser:
  Investimento iniziale elevato per l'acquisto di attrezzature laser.
  Costi operativi più bassi a lungo termine, con minore necessità di manutenzione e consumabili.

Applicazioni

• Puntatura Elettrica:
  Ideale per l'industria automobilistica, la produzione di elettrodomestici e applicazioni dove è richiesta una buona robustezza delle giunzioni.
  Adatta per range di spessori da piccoli a medi.
• Puntatura Laser:
  Ampiamente utilizzata nell'industria aerospaziale, elettronica, medicale e in settori dove è necessaria una precisione elevata.
  Ottimale per spessori sottili e materiali delicati.

Sicurezza - principali elementi

• Puntatura Elettrica:
  Rischio di ustioni dovute al contatto con superfici ad alta temperatura.
  Necessità di protezioni per evitare il contatto con parti ad alta tensione.
• Puntatura Laser:
  Rischi legati all'esposizione ai raggi laser, utilizzo di protezioni specifiche per gli occhi e la pelle.
  E’ necessario l’uso di schermature per prevenire riflessi e dispersioni del raggio laser.
  Necessità di isolare l’area di lavoro, divieto di accesso ad esclusione degli operatori

In definitiva, la scelta tra puntatura elettrica e puntatura laser dipende dalle specifiche esigenze del progetto. La puntatura elettrica è vantaggiosa per produzioni ad alta velocità e costi iniziali ridotti, mentre la puntatura laser offre una precisione superiore, flessibilità dei materiali e un'integrazione ottimale in sistemi automatizzati. Considerare i fattori sopra elencati aiuterà a determinare quale metodo sia più adatto per una particolare applicazione industriale.