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Automazione della saldatura Apparecchiature per saldatura
La saldatura è un processo di produzione in cui due o più metalli vengono fusi mediante calore o pressione per formare un giunto in seguito al raffreddamento delle parti. Esistono diversi tipi di saldatura in base alla procedura. Due processi comuni, quello laser e quello tradizionale, hanno ciascuno i propri vantaggi e applicazioni.
La saldatura laser (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation, amplificazione di luce attraverso l'emissione stimolata di radiazione) è un processo di saldatura per fusione in cui i metalli o i materiali termoplastici vengono uniti mediante un raggio laser focalizzato. È il processo di saldatura più avanzato e trova applicazione in molti settori, dalle apparecchiature aerospaziali e mediche alla produzione di alta gioielleria.
Nel processo di saldatura laser, un fascio di luce concentrato viene focalizzato sulla cavità tra i materiali da unire. Il potente raggio laser liquefà i materiali in corrispondenza dei cordoni e li fonde formando un giunto. Una sorgente di calore altamente concentrata consente di eseguire la saldatura laser su lamiere sottili a velocità elevate di metri al minuto. Nei materiali più spessi, la saldatura laser può produrre saldature profonde e strette.
La saldatura laser è molto versatile e può essere utilizzata in combinazione con la saldatura ad arco tradizionale per creare una saldatura ad arco laser ibrida. La saldatura risultante possiede i vantaggi sia della saldatura laser che della saldatura ad arco. La saldatura sarà dotata inoltre di giunti a penetrazione profonda e di una migliore tolleranza all'adattamento del giunto. Si riducono gli effetti indesiderati come porosità interna e fessurazione.
Rispetto a quella tradizionale, la saldatura laser presenta i seguenti vantaggi:
Un raggio laser estremamente concentrato viene focalizzato su una piccola area, riducendo così la zona termicamente alterata (ZTA). Pertanto, la saldatura laser richiede un apporto a bassa temperatura rispetto alla saldatura tradizionale.
Sebbene l'investimento iniziale sia elevato, il processo si rivela più conveniente rispetto alla saldatura tradizionale. La saldatura laser offre una maggiore velocità di lavorazione che si traduce in un aumento della produzione e tempi di lavorazione più rapidi.
Poiché il processo comporta un basso apporto di calore, la sollecitazione termica è inferiore. Il raggio focalizzato liquefà solo una piccola area del metallo, riducendo al minimo la sollecitazione interna e la distorsione del pezzo indotte dal calore.
Alta precisione
Nella saldatura laser, il raggio laser può essere controllato e focalizzato su una piccola area. Ciò consente di eseguire una saldatura dei componenti ad alta precisione. Grazie alle dimensioni personalizzabili del punto da lavorare, la saldatura laser è ideale per metalli delicati o sottili.
Grazie all'elevata precisione, ai tempi di lavorazione più rapidi, all'ampia tolleranza del materiale e all'elevata qualità costante, la saldatura laser ha varie applicazioni, tra cui:
Nel processo di saldatura tradizionale, il calore dell'arco liquefà il metallo di base e il metallo d'apporto (se applicabile) per fonderli formando un giunto in seguito al raffreddamento delle parti. Il gas di protezione viene utilizzato per proteggere il metallo fuso (il bagno di saldatura) dagli inquinanti atmosferici. Ciò evita che il giunto di saldatura risultante diventi poroso.
Alcuni dei tipi più comuni di processi di saldatura tradizionali includono: saldatura ad arco con metallo sotto protezione di gas (GMAW/MIG), saldatura ad arco in gas inerte con elettrodo infusibile di tungsteno (GTAW/TIG), saldatura ad arco con elettrodo rivestito (SMAW) e saldatura ad arco con fili animati (FCAW).
Il processo di saldatura tradizionale rappresenta un'ottima soluzione di produzione per molti settori poiché presenta una serie di vantaggi.
Rispetto a quella laser, la saldatura tradizionale presenta i seguenti vantaggi:
La saldatura tradizionale richiede costi di investimento inferiori rispetto alla saldatura laser. Per questo motivo, il processo di saldatura tradizionale è adatto a operazioni di produzione in cui il controllo del budget è un aspetto importante.
La saldatura tradizionale è facile da automatizzare. Con le competenze adeguate e la pratica, è possibile eseguire il processo anche manualmente. Per il settore manifatturiero è facile comprendere i processi di saldatura tradizionali grazie alle metodologie operative utilizzate in passato.
Il processo di saldatura può essere implementato manualmente in un'operazione senza la necessità di apparecchiature sofisticate.
La saldatura tradizionale comprende diversi tipi di processi di saldatura. Il processo di saldatura tradizionale è ampiamente utilizzato nei settori delle costruzioni e della produzione.
Alcuni di tali settori includono:
La saldatura laser e la saldatura tradizionale presentano ciascuna una serie di vantaggi. La saldatura tradizionale è facile da implementare e padroneggiare e richiede un investimento inferiore, quindi è più adatta a tutti i settori delle costruzioni e della produzione. La saldatura laser è il tipo di saldatura più avanzato. Offre alta precisione, bassa distorsione termica e tempi di lavorazione più rapidi. Per questi motivi, la saldatura laser è ideale per le applicazioni che richiedono un'elevata precisione. È necessario decidere quale processo di saldatura è più adatto in base all'applicazione, al tipo di progetto e al budget.