Enciclopedia della conoscenza della saldatura: una breve disamina sulla classificazione
e processi di saldatura laser
Nella produzione industriale, la saldatura laser è da tempo applicata nei settori aerospaziale,saldatura di alta precisionee saldatura di materiali speciali. Con lo sviluppo dell'industria e il progresso tecnologico, la saldatura laser è ora sempre più utilizzata nella saldatura di materiali comuni. Oggi discuteremo la classificazione della saldatura laser. La saldatura laser è un metodo di saldatura efficiente e preciso che utilizza un raggio laser ad alta densità di energia come fonte di calore per fondere insieme i materiali. Presenta molti vantaggi, come velocità di saldatura elevata, minima deformazione, bassi requisiti per l'ambiente di saldatura, alta densità di potenza, assenza di influenza da campi magnetici, nessuna limitazione ai materiali conduttivi, nessuna necessità di condizioni di lavoro sottovuoto e nessuna generazione di raggi X durante il processo di saldatura.
La saldatura laser può essere classificata da diverse prospettive:
- Classificazione in base alla modalità di energia di uscita del laser:
- Saldatura laser continua: durante il processo di saldatura si forma una saldatura continua e ininterrotta.
- Saldatura laser pulsataPoiché l'energia immessa sulla superficie del pezzo da saldare è intermittente, ogni impulso luminoso agisce sulla superficie del pezzo da saldare formando un punto di saldatura circolare. È possibile ottenere diverse forme di saldatura a seconda dei parametri del laser.
- Classificazione in base alla densità di potenza del punto laser focalizzato:
- Saldatura laser a conduzione termica: la densità di potenza è relativamente bassa, generalmente inferiore a 10⁵ W/cm². Il laser trasmette energia alla superficie del pezzo da saldare, riscaldando la superficie metallica a una temperatura compresa tra il punto di fusione e il punto di ebollizione. Il calore viene trasferito all'interno del metallo per conduzione termica per formare una saldatura, in modo simile alla saldatura TIG (Tungsten Inert Gas).saldatura a gas (TIG).
- Saldatura laser a penetrazione profonda (saldatura a buco di serratura): Quando la densità di potenza del laser che agisce sulla superficie metallica è superiore a 10⁵ W/cm², il raggio laser ad alta potenza agisce sulla superficie del materiale metallico, provocando una fusione locale e la formazione di un "buco di serratura". Il raggio laser penetra all'interno del bagno fuso attraverso il "buco di serratura" per formare una saldatura.
- Classificazione in base alla modalità di controllo:
- Saldatrice laser manuale
- Saldatrice laser automatica
- Saldatrice laser Galvo
- Classificazione per tipo di laser:
- Saldatrice laser YAG
- Saldatrice laser per semiconduttori
- Macchina per saldatura laser a fibra
1. Saldatura laser volante
La saldatura laser volante combina i vantaggi della saldatura a distanza, dei galvanometri e dei manipolatori, ed è dotata di un software professionale di elaborazione grafica per realizzare saldature istantanee multitraiettoria nello spazio tridimensionale.
Principali applicazioni:
Trova applicazione in prodotti come carrozzerie, sedili e componenti automobilistici comuni. In termini di materiali, può essere utilizzato per diversi materiali comuni come lamiere d'acciaio, lamiere laminate a freddo e leghe di alluminio, nonché materiali compositi e leghe metalliche come le leghe di magnesio e alluminio.
★ Vantaggi:
- Compatibile con qualsiasi forma di saldatura
- Adatto a qualsiasi direzione di saldatura
- Distribuzione dei punti di saldatura definita dall'utente
- Distribuzione ottimizzata dello stress
- In grado di eseguire saldature a punti ad alta velocità, saldature a cordone, saldature a sovrapposizione, saldature di testa, saldature d'angolo e saldature a sovrapposizione.
- Sincronizzazione in tempo reale tra la testa di saldatura e il robot per accelerare il processo di saldatura laser.
- minore necessità di spazio a pavimento
- Minori costi di manutenzione e logistica.
2. Saldatura laser a spirale
Si tratta di un metodo di saldatura laser con oscillazione laser a doppio cuneo, realizzato mediante l'installazione di uno speciale modulo oscillante sulla testa di saldatura. Ciò consente al punto luminoso focalizzato di formare una saldatura a spirale mentre la testa di saldatura si muove.
Principali applicazioni:
Saldatura di cerniere, scambiatori di calore, scambiatori di calore a tubi, saldatura di tubi spessi nell'industria petrolifera e del gas naturale, saldatura di flange e saldatura di leghe di alluminio, ecc.
★ Vantaggi:
- Saldatura più ampia
- Elevatissima ripetibilità/stabilità del processo
- Migliore formazione della saldatura
- Processi di post-elaborazione più semplici e superficie più liscia del pezzo saldato.
- Eccellente capacità di saldatura di leghe di alluminio
3. Brasatura laser
La brasatura laser è un metodo che utilizza un metallo d'apporto con un punto di fusione inferiore a quello del metallo base. Il metallo d'apporto viene riscaldato a una temperatura superiore al suo punto di fusione, ma inferiore alla temperatura di fusione del metallo base. Il metallo d'apporto liquido bagna il metallo base, riempie lo spazio di giunzione e si diffonde con esso, realizzando così la saldatura delle parti.
Principali applicazioni:
Saldatura di strutture del telaio della carrozzeria in alluminio, come ad esempio il collegamento tra il tetto e la parete laterale, e delle porte.
★ Vantaggi:
- Riduce i difetti della saldatura laser pura, come pori, crepe e spazi di accoppiamento eccessivi dei prodotti
- Migliora la resistenza della saldatura e permette di ottenere un cordone di saldatura perfetto.
- Solo il metallo d'apporto per la brasatura si fonde durante la brasatura, mentre il metallo di base no
- Minima deformazione delle giunzioni brasate, aspetto liscio ed estetico, adatto alla saldatura di precisione, componenti complessi realizzati con materiali diversi
- Zona termicamente alterata ridotta ed elevata resistenza alla compressione.
4. Saldatura laser a filo riempito
La saldatura laser a filo riempito è un metodo che utilizza un metallo d'apporto costituito dallo stesso materiale o da un materiale simile al metallo base. Il metallo base e il metallo d'apporto per brasatura vengono fusi e poi solidificati per formare una saldatura.
Principali applicazioni:
Saldatura di tutte le parti strutturali della carrozzeria di veicoli e componenti automobilistici.
★ Vantaggi:
- Riduce i difetti della saldatura laser pura, come pori e crepe
- Migliora il tasso di qualificazione dei prodotti saldati e consente spazi leggermente maggiori tra i prodotti saldati
- Il metallo base si fonde durante la saldatura e la resistenza della saldatura è superiore a quella del metallo base
5. Brasatura oscillante
Grazie al sistema ALO3, integra nella stessa apparecchiatura le funzioni di modellatura del fascio e di tracciamento della saldatura. Il filo d'apporto può essere utilizzato come sensore meccanico.
Principali applicazioni:
La brasatura laser di corpi bianchi, principalmente di coperture per tetti e cofani, nonché di componenti automobilistici, è una tecnica complessa. Le fluttuazioni dei pezzi e gli errori di fissaggio spesso aumentano significativamente la difficoltà del processo, rendendo estremamente complessa la messa a punto della saldatura. Tuttavia, la brasatura oscillante è in grado di regolare efficacemente la direzione di saldatura. Grazie alle funzioni di tracciamento della saldatura e compensazione automatica della lunghezza focale, consente di guidare e focalizzare facilmente il raggio laser, di effettuare cambi di direzione, di ottenere un elevato livello di automazione, una velocità di saldatura elevata e un'alta efficienza, mantenendo così un'elevata qualità della saldatura.
★ Vantaggi:
- Tracciamento della saldatura per determinare in tempo reale la traiettoria di saldatura del pezzo.
- Regolazione adattiva della traiettoria di saldatura nelle tre direzioni XYZ in base alle diverse deviazioni del pezzo per ottenere una buona qualità di saldatura
- Migliora il tasso di uniformità della saldatura del prodotto
6. Brasatura a tre punti
Al modulo a doppio punto è stato aggiunto l'obiettivo. Durante la saldatura, il modulo a tre punti nell'ottica di brasatura distribuisce un singolo fascio in tre fasci, offrendo una soluzione per la brasatura di lamiere di acciaio zincato a caldo e rendendo la saldatura più piatta e priva di crepe.
Principali applicazioni:
Brasatura di carrozzerie in lega di alluminio, brasatura laser di coperture per tetti e cofani, brasatura di componenti automobilistici, ecc.
★ Vantaggi:
- Processo di brasatura più stabile e affidabile
- Velocità maggiore
- Maggiore forza
- Migliore qualità estetica delle saldature di lamiere zincate a caldo.
- processo di pulizia in linea
- Regolazione dinamica dell'energia
7. Saldatura ibrida a più lunghezze d'onda
Saldatura ibrida a più lunghezze d'ondaSi tratta di un processo di saldatura innovativo, ideato da Lianying Laser. Questo processo sovrappone due fasci laser con diverse lunghezze d'onda, facendo coincidere gli assi dei due fasci nello spazio. Il laser a lunghezza d'onda principale viene utilizzato principalmente per la saldatura, mentre il laser a lunghezza d'onda secondaria serve principalmente per preriscaldare il filo di saldatura e il metallo base, riducendo la velocità di raffreddamento del metallo fuso nel bagno di saldatura. È particolarmente adatto per leghe di alluminio, leghe di magnesio, leghe di rame, ecc.
★ Vantaggi:
- Riduce il contenuto dei pori
- Migliora la stabilità del cordone di saldatura e aumenta l'efficienza della saldatura.
- Allevia efficacemente le tensioni termiche, riduce le cricche, migliora la resistenza della saldatura e consente di ottenere cordoni di saldatura dall'aspetto relativamente uniforme.
In conclusione, attualmente, nell'industria laser nel suo complesso, le tecnologie e le apparecchiature straniere detengono ancora una posizione di leadership. Sono nettamente superiori sotto tutti gli aspetti, dalle unità laser e dalle teste di elaborazione ottica alle apparecchiature ausiliarie come refrigeratori, misuratori di potenza, sistemi di monitoraggio durante la saldatura, ispezioni post-saldatura e calibratori TCP. Le imprese nazionali si stanno adoperando per recuperare terreno. Tuttavia, nel campo delle applicazioni di saldatura laser, la Cina si è avvicinata relativamente al livello avanzato internazionale, con la nascita di numerose imprese di alta qualità che hanno ottenuto risultati eccellenti.
Data di pubblicazione: 05-set-2025
