Tecnologia Laser

Nella lavorazione e nella produzione di metalli, sia le macchine per saldatura a punti sia le macchine per saldatura laser sono tipi comuni di attrezzature per la saldatura; tuttavia, differiscono notevolmente per quanto riguarda i principi di saldatura, le applicazioni adatte, la struttura dell’attrezzatura e i metodi produttivi.

Per le aziende che cercano produttori di attrezzature per saldatura, il primo passo, quando si è di fronte a varie opzioni disponibili sul mercato, è comprendere le differenze tra saldatura a punti e saldatura al laser. Le attrezzature devono essere scelte in base alle caratteristiche specifiche del prodotto e ai requisiti produttivi, piuttosto che limitarsi a stabilire quale tipo sia "migliore".

Allora, cosa distingue esattamente le macchine per saldatura a punti da quelle per saldatura al laser, e in quali scenari ciascuna risulta più adatta?

I. Principi di saldatura diversi

Le macchine per saldatura a punti sono un tipo di attrezzatura per saldatura a resistenza. Funzionano principalmente applicando pressione sul pezzo da lavorare tramite elettrodi, mentre contemporaneamente vi fa passare una corrente di saldatura; ciò genera calore nell’area di contatto, creando un punto di saldatura.

Di conseguenza, la saldatura a punti richiede tipicamente un contatto fisico tra elettrodi e pezzo da lavorare. È particolarmente adatta per prodotti che necessitano di collegamenti in punti specifici e fissi.

Le macchine per la saldatura laser, d’altra parte, utilizzano un fascio laser ad alta densità di energia diretto sulla superficie del materiale, provocando la rapida fusione della zona di saldatura e la formazione di una cordone di saldatura. A seconda della struttura del prodotto, la saldatura laser può essere eseguita come saldatura continua, saldatura a punti o saldatura lungo un percorso specifico.

In parole semplici:

La saldatura a punti si concentra sul «giunto tramite punti di saldatura», mentre la saldatura laser si concentra sul «giunto tramite fusione indotta dal laser».

Non esiste una semplice relazione di sostituzione uno-a-uno tra le due tecniche; la scelta effettiva dipende dalla struttura del prodotto e dai requisiti di processo.

II. Quali prodotti sono più adatti alle macchine per la saldatura a punti?

La saldatura a punti si distingue per elevate velocità di saldatura e idoneità a connessioni multipunto, rendendola ampiamente utilizzata nella produzione su larga scala.

Esempi includono:

Prodotti in filo metallico e pannelli a rete;

Lamiere stampate;

Componenti strutturali in lamiera;

Parti metalliche per elettrodomestici;

Componenti automobilistici;

Connettori metallici per elettronica ed elettrodomestici;

Componenti metallici per batterie e applicazioni nel settore delle nuove energie.

Per alcuni prodotti, il pezzo da lavorare è progettato con più punti di saldatura fissi; il processo richiede semplicemente di posizionare con precisione gli strati superiore e inferiore del materiale e di utilizzare gli elettrodi per completare la saldatura. In tali casi, le apparecchiature per saldatura a punti sono spesso la scelta più immediata.

III. Quali prodotti sono particolarmente adatti alle macchine per saldatura laser?

Una caratteristica della saldatura laser è la concentrazione della zona di saldatura; il percorso di saldatura può essere personalizzato in base al design strutturale del prodotto. Di conseguenza, essa è ampiamente utilizzata nella lavorazione metallica di precisione, nelle applicazioni che richiedono elevati standard estetici e nella produzione di componenti strutturali complessi.

Le applicazioni comuni includono:

Ferramenta e lamiere: saldatura di parti strutturali metalliche come acciaio inossidabile e lamiere zincate;

Nuove energie e accumulo di energia: involucri per batterie, componenti strutturali metallici, ecc.

Elettrodomestici e utensili da cucina: Alloggiamenti metallici, staffe e relative parti strutturali;

Produzione di elettronica di precisione: Parti metalliche che richiedono un’elevata precisione di saldatura e un’elevata qualità estetica;

Settore automobilistico e componenti: Saldatura di specifiche parti strutturali e componenti in metallo.

Le attrezzature per la saldatura laser sono disponibili in diverse forme, ad esempio saldatrici laser portatili con alimentatori automatici di filo, saldatrici laser raffreddate ad aria, saldatrici laser a piano fisso "senza segni", saldatrici laser basate su galvanometro e stazioni di lavoro per saldatura laser robotizzata.

Pertanto, il termine "saldatrice laser" non indica un singolo tipo di attrezzatura; la scelta specifica dipende dai requisiti del processo produttivo del prodotto.

IV. In che modo i metodi di produzione della saldatura a punti e della saldatura laser differiscono?

Esistono differenze significative nei metodi di produzione tra i due processi di saldatura.

La saldatura a punti richiede tipicamente che l'elettrodo entri in contatto con il pezzo in lavorazione; la posizione di saldatura è vincolata dalla struttura dell'elettrodo e dall'accessibilità del pezzo in lavorazione. Per prodotti che richiedono numerosi punti di saldatura, l'efficienza produttiva può essere migliorata mediante saldatura multipunto, attrezzature specializzate o apparecchiature automatizzate.

La saldatura laser, al contrario, indirizza il fascio su una posizione specifica. Può saldare aree difficilmente raggiungibili per gli elettrodi tradizionali sfruttando la configurazione dell'apparecchiatura e opportune attrezzature.

Nella produzione automatizzata, la saldatura laser può essere integrata con robot, piattaforme di movimento e sistemi di posizionamento visivo per ottenere un controllo altamente flessibile del percorso di saldatura.

Pertanto, la saldatura a punti rappresenta una scelta ottimale per prodotti che richiedono punti di saldatura fissi e un assemblaggio ad alta velocità in serie. La saldatura laser va invece presa in considerazione per prodotti che richiedono giunti continui, percorsi complessi o elevati standard estetici della saldatura.

V. Come si sceglie tra un saldatore a punti e un saldatore a laser?

Nell’acquisto di attrezzature, le aziende possono valutare le opzioni in base ai seguenti fattori:

Nota: questa tabella ha solo finalità indicative e non deve essere utilizzata come unico criterio per la selezione dell’attrezzatura.

Prima di confermare la scelta dell’attrezzatura, è essenziale eseguire una validazione del processo utilizzando campioni reali del prodotto.

VI. Perché si raccomanda la saldatura di prova all’atto dell’acquisto di attrezzature per la saldatura?

Sia che si scelga la saldatura a punti sia quella al laser, fare affidamento esclusivamente sui nomi dei prodotti o sulle specifiche tecniche dell’attrezzatura può portare a imprecisioni.

Ad esempio, anche per prodotti in acciaio inossidabile, le variazioni nello spessore della lamiera, nel disegno strutturale e nella posizione dei punti di saldatura possono determinare requisiti diversi per la configurazione dell’attrezzatura e per i parametri di saldatura.

Un flusso di lavoro logico è il seguente:

Campioni/progetti del prodotto → Conferma del materiale e dello spessore → Analisi della posizione delle saldature → Piano di processo → Saldatura sperimentale su campione → Ispezione della qualità delle saldature → Definizione finale dell’attrezzatura

Per le aziende, la saldatura sperimentale non consente soltanto di valutare la qualità delle saldature, ma fornisce anche un’anticipata visione del funzionamento dell’attrezzatura, dei tempi di ciclo produttivo e della compatibilità tra prodotto e attrezzatura.

Conclusione

La saldatura a punti è più adatta per prodotti che richiedono principalmente collegamenti in punti fissi, mentre la saldatura laser è indicata per giunti continui, saldature lungo traiettorie e applicazioni che richiedono elevata precisione e finiture estetiche eccellenti. Nella scelta dell’attrezzatura per la saldatura, il fattore più critico da considerare per le aziende è la compatibilità tra prodotto e processo di saldatura.