Saldatura laser – cosa la distingue? Un esperto spiega

Per molte aziende, oltre alla velocità che la saldatura laser garantisce, è anche importante soddisfare requisiti di qualità che i metodi tradizionali come TIG o MIG/MAG spesso non possono garantire. Sempre più spesso, questi standard determinano se la tua azienda vincerà un contratto o supererà un audit. Scopri cosa distingue la saldatura laser, come appare la saldatura, come viene valutata e come procede la sua certificazione. Questa conoscenza ti permetterà di implementare in sicurezza la tecnologia laser nella produzione ed evitare lotti respinti.

Saldatura vs. Giunto saldato - una differenza che vale la pena ricordare

La saldatura è il processo di unione dei metalli. Un giunto saldato è il risultato di questo processo, cioè il materiale fuso e solidificato che forma la giunzione. Quando si analizza la saldatura laser, non basta parlare di tecnologia; è necessario valutare il giunto: la sua forma, la profondità di penetrazione, la microstruttura e i parametri meccanici. È il giunto che determina se la giunzione soddisferà gli standard di qualità.

Perché questa distinzione è importante?

Perché non è la descrizione del processo che entra nella documentazione di qualità e sotto l'esame dell'ispettore, ma il giunto stesso. Se non soddisfa gli standard, un intero lotto di produzione può essere respinto, indipendentemente da quanto avanzata fosse la tecnologia di saldatura utilizzata.

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Come si confronta un giunto laser con TIG, MIG/MAG?

• Un saldatore TIG esperto può ottenere un giunto uniforme e largo con una superficie estetica e squamosa, ma questo processo richiede un'enorme precisione ed è molto lento.

• MIG/MAG consente una saldatura più veloce, ma il giunto è più largo, con più schizzi e di solito richiede un trattamento di finitura.

• Il laser, grazie alla sua alta precisione, crea un giunto stretto e profondo, permettendo di unire anche forme complesse ideali per materiali come l'acciaio inossidabile o leghe di alluminio esigenti. È liscio, quasi privo di schizzi e di solito non necessita di molatura con un dispositivo separato o raddrizzamento del materiale circostante.

La differenza chiave è la piccola zona termicamente alterata (HAZ). Nella saldatura laser, è minima, il che si traduce in minore distorsione e conservazione delle proprietà meccaniche del materiale base. Per lamiere sottili, questo significa la possibilità di ottenere un giunto senza rischio di deformazione o perforazione.

Saldatura laser - come differisce il processo da TIG, MIG/MAG?

A differenza dell'arco elettrico, qui la fonte laser è energia introdotta puntualmente, sotto forma di un fascio di luce focalizzato. Non c'è arco, non c'è elettrodo – c'è un raggio che può essere controllato con precisione fino a decimi di millimetro.

Cosa significa questo in pratica?

• il processo è senza contatto, eliminando molti errori umani presenti nei metodi manuali,

• richiede una preparazione del giunto molto migliore: spazi minimi e pulizia precisa del materiale, i bordi devono essere perfettamente puliti, senza vernice e ossidi,

• nella maggior parte dei casi, il giunto viene realizzato in modo autogeno (senza materiale d'apporto), sebbene il filo di saldatura possa essere utilizzato opzionalmente, a differenza del MIG/MAG dove è il materiale di riempimento di base,

• i parametri (potenza, velocità, diametro del punto, gas di protezione) sono controllati digitalmente, consentendo la correzione in tempo reale e garantendo la ripetibilità del processo; grazie a questo, dopo aver caricato un programma, quasi chiunque può iniziare autonomamente a saldare e ottenere costantemente buoni risultati.

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Controllo qualità e certificazione dei giunti laser

La saldatura laser si distingue non solo nell'aspetto ma anche nel rigore del controllo. Ogni giunto deve superare test secondo gli standard, e il processo deve subire una qualificazione formale.

Test di qualità

• visivo (VT) – valutazione del profilo della faccia, continuità, assenza di sottosquadri e crepe,

• penetrante (PT) – rilevamento di microcrepe superficiali, specialmente in materiali altamente legati,

• radiografico (RT) – controllo interno, rilevamento di pori e mancanza di penetrazione,

• ultrasonico (UT) – utilizzato per giunti più spessi.

Test meccanici

Come parte della qualificazione della tecnologia e dell'accettazione della produzione, vengono eseguiti test:

• piegatura,

• trazione,

• impatto,

• test di durezza (HV) nel giunto e nella zona termicamente alterata.

Classi di qualità dei giunti nel processo di saldatura

Gli standard PN-EN ISO 13919-1 (per l'acciaio) e 13919-2 (per l'alluminio) definiscono tre livelli, dove l'alta qualità è precisamente determinata dalle classi:

• B – qualità più alta, tolleranze minime per i difetti (es. aviazione, energia nucleare),

• C – livello standard per costruzioni industriali,

• D – consente maggiori non conformità in costruzioni meno caricate.

Il laser come processo spesso permette di raggiungere la classe B, a condizione che la preparazione e i parametri siano adeguatamente selezionati.

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Documenti e standard

Affinché il processo sia riconosciuto, sono essenziali:

• WPS (Welding Procedure Specification) – istruzione della postazione di lavoro che definisce i parametri di saldatura,

• WPQR (Welding Procedure Qualification Record) – documento che conferma la qualificazione della tecnologia basata su test di campioni.

Gli standard di base in questo settore sono:

• EN ISO 15614-11 – qualificazione della tecnologia di saldatura laser,

• EN ISO 13919-1/2 – classi di qualità dei giunti,

• EN ISO 9606-1/2 – qualificazione del saldatore e dell'operatore.

Senza documenti WPQR e WPS validi, i giunti laser non saranno accettati, ad esempio, dagli ispettori UDT o dalle società di classificazione.

Riepilogo

La saldatura laser di precisione permette di creare giunti stretti e lisci, e la pulizia del processo e la ripetibilità la rendono una tecnologia che rivoluziona gli standard nell'industria della saldatura. La tecnologia laser consente di raggiungere le classi di qualità dei giunti più elevate, cioè i livelli attesi anche nelle industrie più esigenti. Se stai considerando di implementare la saldatura laser nella tua azienda e vuoi capire quali standard, procedure e test si applicheranno alla tua produzione, programma una consulenza gratuita con un esperto.