La saldatura è una tecnica ampia per unire una varietà di materiali. La tecnologia copre molti tipi, tra cui la saldatura a fascio di elettroni, laser, ad arco e a gas. Oltre a queste tipologie è stata sviluppata la saldatura laser ibrida, che combina i vantaggi della saldatura laser e della saldatura ad arco.
Questo post del blog esplorerà la saldatura laser ibrida e le sue applicazioni. Imparerai anche le differenze tra la saldatura laser ibrida e le tecniche di saldatura tradizionali. Quindi, cominciamo.
Cos’è la saldatura laser ibrida?
La saldatura laser ibrida è un tipo unico di saldatura che utilizza sia la saldatura laser che quella ad arco. Inizialmente, la macchina laser produce un raggio laser focalizzato e ad alta intensità. Quando il raggio laser colpisce la superficie del pezzo, vaporizza il materiale, creando una cavità di vapore. La camera di vapore è chiamata buco della serratura. Facilita la penetrazione profonda della saldatura.
La densità del flusso di energia della saldatura ad arco crea un ampio focus. La saldatura ad arco fornisce calore aggiuntivo e materiale di apporto per migliorare la qualità della saldatura. Secondo ResearchGate, la saldatura ad arco funge da fonte di calore ausiliaria nella saldatura laser ibrida.
La saldatura laser e ad arco rafforza l'area di saldatura e facilita il processo di saldatura. La combinazione della saldatura laser con i tradizionali metodi di saldatura ad arco aiuta i saldatori a superare i limiti di ciascuna tecnologia. Inoltre, fornisce una velocità di saldatura migliore rispetto ad altre tecnologie di saldatura.
Tipi di saldatura laser ibrida
Esistono diversi tipi di saldatura laser ibrida, a seconda della saldatura ad arco utilizzata. I seguenti sono tipi comuni di saldatura laser ibrida:
1. Saldatura laser-MIG
Secondo ScienceDirect, la saldatura laser ibrida combina la saldatura laser con la tecnologia di saldatura MIG (Metal Inert Gas). Un raggio laser ad alta energia crea una fonte di calore che aiuta a creare saldature profonde.
La saldatura MIG è un tipo di saldatura ad arco gas-metallo (GMAW) che produce contemporaneamente un arco tra il pezzo e un elettrodo a filo. Fornisce materiale di riempimento per il processo di saldatura e migliora la saldatura riducendo la possibilità di porosità. Il rilascio del gas di protezione aiuta inoltre a proteggere la saldatura da potenziali contaminanti.
2. Saldatura ad arco plasma laser
Questa saldatura laser ibrida prevede l’integrazione della saldatura ad arco plasma e laser. Gli archi al plasma utilizzano gas ionizzato per creare un arco di saldatura ad alta energia. Il plasma ad alta energia riscalda il pezzo, consentendo al raggio laser di penetrare nel materiale.
L'arco plasma in questa saldatura ibrida consente un migliore controllo dell'apporto di calore e una migliore stabilità del bagno di saldatura. Questa tecnologia è molto efficace per la saldatura di lamiere sottili e materiali dissimili dove è richiesto un apporto di calore controllato.
3. Saldatura laser MAG
La tecnologia prevede la saldatura laser e la saldatura a gas attivo dei metalli (MAG). Come la saldatura MIG, utilizza un filo e un pezzo in lavorazione per creare un arco. Tuttavia, la saldatura MAG utilizza gas di protezione attivo.
Secondo TWI, MAG utilizza una miscela di carbonio, ossigeno e argon. L'uso di un gas di protezione attivo aiuta a rimuovere gli ossidi durante il processo di saldatura, prevenendo così la contaminazione. La saldatura laser produce un intenso raggio laser per produrre un'elevata energia in ingresso, risultando in saldature profonde. La combinazione di laser e MAG consente una saldatura efficiente e a penetrazione profonda con un apporto di calore minimo.
4. Saldatura laser TIG
Questa saldatura ibrida integra la tecnologia di saldatura a gas inerte di tungsteno (TIG) e metodi di saldatura laser. Secondo Wikipedia, la saldatura TIG utilizza elettrodi di tungsteno. Il processo di saldatura non consuma tungsteno. Invece, il materiale d'apporto viene utilizzato per completare la saldatura.
Il gas di protezione inerte protegge il cordone di saldatura dalla contaminazione e dall'ossidazione. Generalmente, come gas inerti vengono utilizzati elio o argon. La combinazione di laser e TIG può aiutarti ad aumentare la velocità di saldatura e ad aumentare la produttività. Questa saldatura ibrida migliora anche la qualità dei giunti, rendendola adatta alle industrie che richiedono saldature di fascia alta.
Vantaggi di processo della saldatura ibrida laser
La saldatura ibrida è un processo vantaggioso che sfrutta le caratteristiche della saldatura ad arco e laser. Consente inoltre di superare i limiti di entrambi i tipi di saldatura, contribuendo a migliorare il prodotto finale. Ecco alcuni dei vantaggi della saldatura laser ibrida:
1. Aumentare la velocità di saldatura
La saldatura ibrida combina i vantaggi della saldatura laser e dei metodi di saldatura tradizionali e aumenta la velocità di saldatura. La macchina laser genera un raggio laser intenso e ad alta energia come fonte di calore per vaporizzare istantaneamente il materiale. La saldatura ad arco richiede un apporto di calore aggiuntivo, che aumenta i tassi di fusione e deposizione.
Il processo ibrido produce saldature più veloci e più resistenti. Aumenta la produttività complessiva del processo di saldatura, rendendolo un processo efficiente per la produzione in grandi volumi.
2. Migliora la tolleranza
Lo spazio tra i giunti è un aspetto importante del processo di saldatura e influisce sulla qualità del giunto saldato. Gli spazi tra i giunti spesso deteriorano le saldature, portando a difetti e cedimenti dei giunti.
L'uso della saldatura ibrida può migliorare le tolleranze del gioco dei giunti. L'apporto termico del raggio laser combinato con il calore della saldatura ad arco impedisce deviazioni nella configurazione del giunto durante il processo di saldatura.
La saldatura ibrida offre una saldatura migliore, da 2 a 3 volte più resistente della saldatura laser. Le tolleranze migliorate della saldatura ad arco laser ibrida riducono al minimo la distorsione post-saldatura, rendendola una scelta versatile per le industrie che richiedono maggiore precisione.
3. Aumentare la profondità di penetrazione in un solo passaggio
La saldatura ad arco laser ibrida consente inoltre di aumentare la penetrazione per passata. L'energia intensa e focalizzata prodotta dal raggio laser aiuta a penetrare in profondità nel materiale.
Il raggio laser, insieme alla saldatura ad arco, consente una penetrazione più profonda nel giunto. L'elevata energia di entrambe le tecniche di saldatura combinate crea un'intensa fonte di calore che aumenta la profondità di penetrazione in un unico passaggio. Questa funzionalità è necessaria per le industrie che prevedono la saldatura di materiali più spessi. Aiuta anche a rafforzare la saldatura, rendendola più durevole e resistente alle sollecitazioni.
4. Migliorare la qualità della saldatura
La qualità della saldatura è fondamentale per ogni settore. C’è anche la necessità di realizzare prodotti durevoli. Tuttavia, creare saldature di alta qualità è un compito difficile a causa della complessità e dei potenziali difetti del processo di saldatura.
La saldatura laser ibrida offre un modo conveniente per migliorare la qualità della saldatura. La saldatura laser offre un controllo preciso sul processo di saldatura. Ti dà un cordone di saldatura stretto, permettendoti di ridurre al minimo la distorsione. L'effetto sinergico delle tecnologie di saldatura laser e ad arco riduce il rischio di porosità e deformazione nel cordone di saldatura. Consente di ottenere saldature di alta qualità con difetti minimi.
