Nell'ultimo decennio la saldatura laser ha subito una grande espansione, con un numero di applicazioni industriali anche oggi in continuo aumento. Le previsioni di crescita futura della saldatura laser sono estremamente incoraggianti, e si basano sulla osservazione che il laser non è solo una tecnologia alternativa ad altre tecnologie di saldatura, ma è soprattutto una tecnologia che offre nuove opportunità per ottimizzare i cicli produttivi e i prodotti realizzati, opportunità che ad oggi sono state sfruttate solo in parte.
I meccanismi con cui è possibile effettuare una saldatura mediante laser sono sostanzialmente due: per conduzione (o per fusione) o per profonda penetrazione (o per vaporizzazione o saldatura in keyhole). Il secondo è il meccanismo tipico delle tecnologie che utilizzano sorgenti di calore con elevata densità di potenza tra le quali il laser rappresenta quella più flessibile e maggiormente adatta all'impiego per applicazioni industriali.
I vantaggi comuni ai due meccanismi di saldatura laser (conduzione e profonda penetrazione) sono principalmente i seguenti: .
possibilità di eseguire saldature con teste di prossimità oppure remote sfruttando focali più lunghe e teste a scansione;
elevata produttività: le velocità di saldatura raggiungibili con la tecnologia laser sono nettamente superiori a quelle prodotte dalle tecnologie di saldatura convenzionali;
limitate distorsioni termiche del componente. Ciù è una caratteristica unica della saldatura laser e permette di effettuare la saldatura come ultima lavorazione di un componente. Inoltre, è possibile effettuare la saldatura in prossimità di elementi sensibili alla temperatura (plastiche, gomma, legno, ecc.);
assenza di materiale d'apporto: la saldatura laser puù essere effettuata su lembi senza cianfrino e senza materiale d'apporto, con evidente semplificazione del processo.
facilità di accesso: il fascio laser, non necessitando di alcun elemento in prossimità della superficie da saldare (ad esempio, un elettrodo), consente di accedere a zone relativamente anguste e ristrette, irraggiungibili con le tecniche convenzionali;
possibilità di ottenere saldature ''estetiche'': i cordoni di saldatura ottenuti tramite laser presentano spesso caratteristiche estetiche tali da renderli adatti a subire immediatamente trattamenti di verniciatura, senza la necessità di effettuare su di essi preliminari lavorazioni di finitura superficiale.
Inoltre, i vantaggi specifici della saldatura per profonda penetrazione sono:
elevata rapporto di forma che puù essere anche 10:1. Questo consente di ottenere dei cordoni di saldatura molto penetranti che permettono di effettuare saldature lap joint;
elevata ripetibilità: per sua natura, lo sviluppo del key-hole è un meccanismo ripetibile. Di conseguenza, le caratteristiche della saldatura sono costanti sia in termini dimensionali che microstrutturali e risentono poco di fattori esterni (preparazione della superficie, ecc.);
elevata qualità del cordone: grazie allo sviluppo del keyhole, nel cordone si generano dei moti vorticosi di materiale che consentono una migliore omogenizzazione della composizione chimica del bagno fuso.
Dipartimento di Meccanica
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