Saldatrice laser e sistema di saldatura laser: tecnologia di giunzione efficiente e soluzioni di saldatura laser per l'industria (saldatura TIG)

La tecnologia laser ha fatto progressi sorprendenti negli ultimi decenni, consentendo un’ampia gamma di applicazioni in vari settori. In particolare la saldatura laser si è affermata come uno dei metodi più efficienti e precisi nella tecnologia di giunzione. Le macchine e i sistemi di saldatura laser svolgono un ruolo cruciale nella produzione di prodotti in settori quali quello automobilistico, aerospaziale, elettronico, della tecnologia medica e molti altri.

Funzionalità e tecnologia

Le saldatrici laser utilizzano raggi laser ad alta energia per unire insieme metalli, plastica o altri materiali. Il processo si basa sulla concentrazione precisa della luce laser, che viene focalizzata sulle parti da saldare. Ciò crea una densità di energia estremamente elevata che fonde e lega il materiale.

I moderni sistemi di saldatura laser offrono diversi tipi di laser, tra cui laser a fibra, laser a CO₂ e laser a diodi. Ciascun tipo presenta vantaggi e svantaggi specifici di cui è necessario tenere conto a seconda del caso d'uso. Ad esempio, i laser a fibra sono noti per la qualità del raggio abbagliante e l’efficienza energetica, mentre i laser a CO₂ offrono una maggiore profondità di penetrazione.

Vantaggi della saldatura laser

1. Precisione e qualità

Le saldatrici laser consentono saldature estremamente precise con una distorsione o deformazione minima del pezzo. Ciò porta a connessioni saldate di alta qualità.

2. Velocità ed efficienza

Il processo di saldatura è spesso più veloce rispetto ai metodi tradizionali. I sistemi laser automatizzati possono accelerare il processo di produzione e aumentare l’efficienza.

3. Versatilità

La saldatura laser può unire insieme una varietà di materiali, inclusi vari metalli, plastica e persino composti misti.

4. Consumo minimo di materiale

Poiché il raggio laser è così focalizzato, viene fusa solo una quantità limitata di materiale, riducendo così il consumo di materiale.

5. Nessun additivo

A differenza di alcuni processi di saldatura tradizionali, la saldatura laser in genere non richiede riempitivi aggiuntivi, riducendo al minimo i costi e la post-elaborazione.

Applicazioni nell'industria

1. Industria automobilistica

Nella produzione automobilistica, le saldatrici laser vengono utilizzate per produrre parti della carrozzeria, telai dei sedili, sistemi di scarico e altro ancora. Le connessioni saldate ad alta precisione contribuiscono alla sicurezza e alla longevità dei veicoli.

2. Aerospaziale

Nell'industria aerospaziale, il peso dei componenti è fondamentale. Le macchine per saldatura laser forniscono connessioni leggere ma resistenti per elementi strutturali di aerei e veicoli spaziali.

3. Industria elettronica

La miniaturizzazione dei componenti elettronici richiede tecniche di connessione precise e affidabili. I sistemi di saldatura laser consentono la creazione di minuscole connessioni nei componenti elettronici.

4. Tecnologia medica

Nella tecnologia medica, le saldatrici laser vengono utilizzate per la produzione di impianti, strumenti medici e dispositivi dove l'igiene e la precisione sono della massima importanza.

Novità e sviluppi attuali

1. Produzione additiva (stampa 3D) e saldatura laser

L’integrazione delle tecnologie di saldatura laser nel processo di stampa 3D ha aperto nuove possibilità. Ciò consente la produzione di componenti complessi con collegamenti saldati ad alta resistenza.

2. Robotica collaborativa

Automazione e robotica: i progressi nel campo della robotica hanno portato a sistemi di saldatura laser collaborativi in ​​cui robot e lavoratori umani possono lavorare insieme in sicurezza. Questa flessibilità consente una produzione e un utilizzo più efficienti nelle piccole e medie imprese.

3. Laser a fibra ad alta potenza

Lo sviluppo di laser a fibra di maggiore potenza ha ulteriormente aumentato la velocità di saldatura e ha consentito la lavorazione di materiali più spessi.

4. Controllo di qualità in linea

I moderni sistemi di saldatura laser sono spesso dotati di controlli di qualità in linea in grado di monitorare le saldature in tempo reale e rilevare eventuali difetti, aumentando la qualità della produzione.

5. Materiali innovativi

I progressi nella scienza e nella tecnologia dei materiali hanno consentito lo sviluppo di nuovi materiali specificamente ottimizzati per specifici processi di giunzione. Questi materiali offrono maggiore robustezza, flessibilità e resistenza agli influssi ambientali.

6. Costruzione leggera e costruzione ibrida

Le strutture leggere sono importanti in molti settori per ridurre il peso dei prodotti e migliorare l’efficienza energetica. I processi ibridi, in cui vengono combinate diverse tecniche di giunzione, offrono un'ampia gamma di possibilità per concetti innovativi di costruzione leggera.

veduta

Le macchine e i sistemi di saldatura laser hanno rivoluzionato la tecnologia di giunzione e offrono un'ampia gamma di vantaggi in termini di precisione, velocità, versatilità e qualità. Con la continua ricerca e innovazione, si prevede che queste tecnologie si evolveranno per conquistare ancora più settori e migliorare la produzione industriale.

La tecnologia di giunzione gioca un ruolo cruciale nella moderna industria manifatturiera e la saldatura e il taglio sono due dei processi più importanti in questo settore. La precisione e la qualità di queste tecniche sono fondamentali per la produzione di prodotti di alta qualità in vari settori come quello automobilistico, aeronautico, navale, ingegneria meccanica e molti altri. In questo testo daremo uno sguardo più da vicino alle tecnologie di saldatura e taglio ed esamineremo la loro importanza e gli sviluppi attuali.

Saldatura: creare connessioni che durano

L'importanza della saldatura

La saldatura è un processo in cui due o più pezzi vengono uniti in modo permanente tramite una saldatura. È una delle tecniche di giunzione più antiche e si è evoluta notevolmente nel tempo. La saldatura viene utilizzata in una varietà di settori per produrre strutture e componenti complessi che devono resistere a carichi elevati.

Processi di saldatura e loro caratteristiche

• Saldatura ad arco: la saldatura ad arco è uno dei processi di saldatura più comunemente utilizzati. Qui si crea un arco tra un elettrodo e il pezzo da lavorare, che fonde il materiale e crea un legame. Esistono diverse sottocategorie come la saldatura a gas attivo del metallo (MAG) e la saldatura a gas inerte di tungsteno (TIG).
• Saldatura laser: la saldatura laser è nota per la sua eccezionale precisione e qualità. Utilizza raggi laser ad alta energia per collegare insieme i materiali. La zona a basso impatto termico riduce al minimo la deformazione e consente l'uso su pezzi sensibili.
• Saldatura a fascio di elettroni: la saldatura a fascio di elettroni prevede la proiezione di un fascio focalizzato di elettroni sul pezzo in lavorazione, la fusione e la saldatura del materiale. Questo processo viene utilizzato per materiali ad alta densità e sotto vuoto.

Taglio: modellatura precisa per una produzione efficiente

L'importanza del taglio

Il taglio è un passaggio essenziale nella produzione per modellare le materie prime nella forma e nelle dimensioni desiderate. I tagli precisi sono fondamentali per la produzione di parti e componenti con tolleranze strette.

Tecnologie di taglio e loro proprietà

• Taglio con raggio laser: il taglio con raggio laser è noto per la sua elevata precisione e velocità. Un raggio laser ad alta energia viene diretto sul materiale, provocandone la fusione o la vaporizzazione. Ciò consente di tagliare materiali sottili e spessi con grande precisione.
• Taglio al plasma: il taglio al plasma viene utilizzato principalmente per il taglio dei metalli. Un getto di plasma generato dal gas ionizzato scioglie il materiale, consentendo il taglio di lastre più spesse.
• Taglio ad acqua: il taglio ad acqua utilizza un sottile getto d'acqua mescolato con particelle abrasive per tagliare i materiali. Questo metodo è ideale per materiali morbidi o che potrebbero essere danneggiati dalle alte temperature.

Novità e sviluppi attuali

Industria 4.0 e automazione

L’adesione alla tecnologia ha beneficiato dei progressi nell’automazione e nell’Industria 4.0. I sistemi di saldatura e taglio basati su robot vengono sempre più utilizzati per aumentare la produttività e rendere i processi produttivi più efficienti.

Intelligenza artificiale e apprendimento automatico

L'integrazione dell'intelligenza artificiale nei sistemi di saldatura e taglio consente un migliore controllo del processo e il rilevamento degli errori. La tecnologia può regolare automaticamente i parametri per ottenere risultati ottimali e ridurre al minimo gli sprechi.

Innovazioni materiali

I progressi nella scienza e nelle tecnologie dei materiali hanno prodotto nuovi materiali specificatamente ottimizzati per la saldatura e il taglio. Questi materiali forniscono maggiore robustezza, resistenza alla corrosione e altre proprietà importanti per applicazioni specifiche.

Sistemi ibridi

La combinazione di diverse tecnologie di giunzione e taglio consente di sfruttare molteplici processi e soddisfare requisiti specifici. I sistemi ibridi di saldatura e taglio vengono sempre più utilizzati nell’industria.

I due pilastri della tecnologia di unione

La saldatura e il taglio sono due pilastri essenziali della tecnologia di giunzione e svolgono un ruolo cruciale nella moderna industria manifatturiera. La precisione e la qualità di questi processi sono essenziali per la realizzazione di prodotti di alta qualità. Attraverso la continua ricerca e innovazione, si prevede che le tecnologie di saldatura e taglio continueranno a migliorare per soddisfare le crescenti richieste del settore e aprire nuove opportunità nella produzione.

La tecnologia di giunzione è un'area importante nella produzione e riguarda il collegamento dei pezzi in lavorazione per produrre prodotti finiti. Per collegare i pezzi in modo permanente o temporaneo vengono utilizzati diversi metodi, a seconda dei requisiti della rispettiva applicazione. La qualità e l'affidabilità della tecnologia di giunzione sono cruciali per le prestazioni e la funzionalità del prodotto finale. In questo testo esamineremo le basi della tecnologia di giunzione e forniremo alcuni esempi di diversi processi di giunzione.

Tipi di tecnologia di giunzione

Esistono numerosi processi di giunzione che possono essere selezionati a seconda dei materiali, delle applicazioni e dei requisiti specifici. Ecco alcuni dei tipi più comuni di tecniche di unione:

• Saldatura: la saldatura è uno dei processi di giunzione più antichi e comunemente utilizzati. Comprende varie tecniche come la saldatura ad arco, la saldatura laser, la saldatura a fascio di elettroni e altro ancora. La saldatura comporta l'unione permanente di pezzi insieme tramite una saldatura, sciogliendo il materiale in corrispondenza della giunzione.
• Saldatura: la saldatura è un processo in cui una lega viene applicata ai pezzi da unire. Il riscaldamento della saldatura fa sì che si sciolga e si unisca ai pezzi. A differenza della saldatura, la saldatura non scioglie il materiale di base.
• Incollaggio: durante l'incollaggio i pezzi vengono collegati tra loro tramite uno strato di adesivo. L'incollaggio è particolarmente indicato per materiali difficili da saldare o sensibili alle alte temperature.
• Rivettatura: durante la rivettatura, rivetti o perni vengono inseriti attraverso i pezzi da collegare e quindi deformati o saldati alle estremità. Questo crea una connessione permanente.
• Connessioni meccaniche: le connessioni meccaniche includono tecniche come l'imbullonatura, il bloccaggio o il raccordo a pressione. Questi metodi non richiedono modifiche permanenti al materiale e consentono uno smantellamento non distruttivo.

Esempi di applicazione della tecnologia di giunzione

• Industria automobilistica: Nell'industria automobilistica, la tecnologia di giunzione gioca un ruolo centrale nella produzione di veicoli. La saldatura viene utilizzata per l'assemblaggio della carrozzeria, mentre l'incollaggio viene utilizzato nei vetri dei veicoli o nei materiali compositi.
• Aerospaziale: il settore aerospaziale richiede connessioni affidabili e ad alta resistenza. La saldatura e l'incollaggio vengono qui utilizzati per parti strutturali, motori e componenti di aeromobili.
• Industria elettronica: nell'industria elettronica, i processi di saldatura vengono utilizzati per produrre circuiti stampati e componenti elettronici. L'incollaggio viene utilizzato nell'assemblaggio di display, touchscreen e alloggiamenti.
• Tecnologia medica: la tecnologia medica utilizza adesivi e processi di saldatura per produrre dispositivi medici, impianti e protesi. In questo caso un collegamento preciso e affidabile è della massima importanza.
• Costruzioni navali: le costruzioni navali utilizzano tecniche di saldatura per creare scafi e componenti delle navi, mentre la rivettatura è stata tradizionalmente utilizzata per unire piastre e lamiere.

ALPHA LASER, fornitore leader di soluzioni di saldatura laser, presenta alla fiera Welding and Cutting di Essen (dall'11 settembre al 15 settembre 2023) , sviluppato appositamente per la saldatura su componenti grandi e sensibili dove la saldatura convenzionale raggiunge i suoi limiti. I potenti sistemi consentono lavori di saldatura che prima erano possibili solo nei settori TIG / TIG e MIG, ma con i vantaggi della saldatura laser.

Vantaggi del sistema di saldatura laser ALPHA LASER 1200 W

• Grazie al ridotto apporto di calore nel materiale, il preriscaldamento non è più necessario, con conseguente risparmio di tempo e costi.
• Deformazione e fessurazioni minime, consentono la saldatura di metalli critici e delicati senza fessurazioni.
• Saldatura flessibile: i sistemi consentono sia la saldatura pulsata che quella continua a seconda dell'applicazione.

Aree di applicazione dei sistemi di saldatura laser da 1200 W

I potenti sistemi di saldatura laser da 1200 W sono ideali per varie applicazioni tra cui:

• Riparazione dell'albero
• Rivestimento rigido con filo e polvere
• Riparazioni di getti in centrali idroelettriche
• Saldatura di componenti grandi e sensibili dove la saldatura TIG è problematica
• Con questi sistemi è possibile fondere fili con diametro di 1,6 mm.

Opzioni di espansione e automazione

I sistemi ALPHA LASER 1200 W offrono numerose opzioni di espansione, come assi rotanti, assi rotanti per carichi pesanti e lenti inclinabili per il posizionamento rapido del raggio laser. Il software Mabotic con kit scanner consente di scansionare, programmare e saldare geometrie di componenti complesse, consentendo l'automazione delle attività di saldatura.

Sistemi innovativi

L'introduzione dei potenti sistemi di saldatura laser ALPHA LASER 1200 W segna un passo importante nella tecnologia di saldatura di componenti sensibili. Con questi sistemi innovativi è possibile eseguire compiti di saldatura impegnativi in ​​modo preciso ed efficiente, evitando gli svantaggi dei processi di saldatura convenzionali.

Per ulteriori informazioni sui sistemi di saldatura laser ALPHA LASER e sulle loro possibili applicazioni, visitate il nostro stand espositivo 5C10 o www.alphalaser.eu

Fonte: comunicato stampa del 31 luglio 23

La saldatura TIG (saldatura a gas inerte di tungsteno) è un processo di saldatura ad arco che utilizza un elettrodo di tungsteno non fondente per creare la saldatura. È uno dei processi di saldatura a gas inerte perché durante il processo di saldatura viene utilizzato un gas inerte, solitamente argon o elio, per proteggere il metallo fuso dalla reazione con l'ossigeno e l'azoto presenti nell'aria.

Processo di saldatura TIG

• Preparazione: i pezzi da saldare vengono prima puliti e posizionati con precisione. Il cordone di saldatura e la posizione dell'elettrodo vengono determinati attentamente.
• Struttura della saldatrice: La saldatrice viene regolata in base alle esigenze. Vengono regolati la corrente di saldatura, la portata del gas e altri parametri.
• Elettrodo di tungsteno e gas: l'elettrodo di tungsteno non fondente viene inserito nella pistola di saldatura. Il gas inerte viene fornito per proteggere la zona di saldatura dall'ossidazione e dalla contaminazione.
• Processo di saldatura: Il saldatore innesca l'arco avvicinando l'elettrodo di tungsteno al pezzo da lavorare e poi rimuovendolo nuovamente. Si crea l'arco e il materiale viene fuso.
• Materiale aggiuntivo: se è necessario materiale di saldatura aggiuntivo, questo viene introdotto manualmente nella zona di saldatura. L'aggiunta di materiale d'apporto può essere controllata con precisione e in alcuni casi non è necessaria a seconda del compito di saldatura.
• Saldatura: l'elettrodo di tungsteno e il bagno di fusione creano la saldatura. La qualità del cordone dipende dalla velocità di saldatura, dalla corrente di saldatura e dalla precisione del saldatore.

Caratteristiche della saldatura TIG

• La saldatura TIG consente cordoni di saldatura estremamente precisi e puliti.
• Poiché l'elettrodo di tungsteno non si scioglie, non viene incorporato nella saldatura e non contribuisce alla formazione del materiale di saldatura.
• L'uso di gas inerte come protezione crea una zona di saldatura pura con un rischio minimo di contaminazione.
• Il processo può essere utilizzato su vari metalli come alluminio, acciaio inossidabile, rame e nichel.
• La saldatura TIG, per la sua precisione e controllo, richiede un certo livello di esperienza e abilità da parte del saldatore.

Applicazioni della saldatura TIG

La saldatura TIG viene utilizzata in molti settori, soprattutto quando vengono poste elevate esigenze in termini di qualità della saldatura. Esempi di applicazioni sono:

• Produzione di parti di aerei e veicoli spaziali dove sono richieste saldature affidabili e ad alta resistenza.
• Industrie alimentari e farmaceutiche, dove saldature pulite e non contaminate sono essenziali per l'igiene e la sicurezza.
• Produzione di contenitori e tubazioni in acciaio inossidabile dove sono richieste saldature precise e strette.
• Lavori in ferro e lavorazione dei metalli dove sono richieste saldature precise per scopi estetici e decorativi.

Precisione e versatilità

Grazie alla sua precisione e versatilità, la saldatura TIG è un processo di saldatura ampiamente utilizzato in molte applicazioni impegnative. Consente saldature durevoli e di alta qualità ed è apprezzato da saldatori esperti in vari settori.