Colmare i vuoti nella saldatura laser
Compensare le tolleranze dei componenti e garantire la stabilità dei processi di saldatura
Nella produzione in serie, i processi laser di precisione si confrontano con componenti reali. Il gioco di giunzione, le tolleranze dei componenti, le variazioni di serraggio o le geometrie variabili del cordone di saldatura possono impedire che i componenti aderiscano in modo ideale. È proprio in questi casi che si determina la reale stabilità di un processo di saldatura laser.
Nella saldatura laser con compensazione del gioco, la situazione reale di giunzione viene rilevata, valutata e utilizzata per il controllo del processo. A seconda dell’applicazione, il tracciamento del cordone, la correzione della traiettoria, i parametri di processo adattivi o il filo d’apporto possono contribuire a compensare le diverse misure del gioco.
In questo modo la qualità del cordone di saldatura rimane stabile, anche se i componenti non sono preparati alla perfezione o se le tolleranze variano durante il processo.
Perché il riempimento dello spazio tra le parti è importante nella saldatura laser?
La saldatura laser opera con un’elevata densità energetica e un apporto di calore preciso. Ciò consente velocità elevate, cordoni di saldatura sottili e zone termicamente influenzate ridotte. Allo stesso tempo, il processo è sensibile alle tolleranze di giunzione e alle deviazioni di posizione.
Se gli spazi non vengono rilevati o non vengono compensati in modo affidabile dal processo, possono verificarsi giunzioni incomplete, difetti di penetrazione, spruzzi, porosità, disallineamenti del cordone di saldatura o necessità di rilavorazione. Ciò è particolarmente critico nel caso di lamiere sottili, componenti in alluminio, strutture di carrozzeria, alloggiamenti per batterie e assemblaggi complessi.
Un sistema adattivo di compensazione della fessura amplia la finestra di processo e favorisce risultati riproducibili nelle linee di produzione automatizzate.
Individuare la situazione di giunzione reale e adattare il processo
Non è determinante solo il percorso programmato, ma anche la posizione effettiva della giuntura e della fessura sul componente. La situazione reale di giunzione viene rilevata e utilizzata come base per regolare in modo mirato il percorso del laser, l’avanzamento, la posizione del fuoco, la potenza del laser o altri parametri di processo.
Se è necessario materiale aggiuntivo, è possibile utilizzare un filo di apporto per colmare le fessure e aumentare il volume del cordone di saldatura. Un sistema di alimentazione del filo adattivo garantisce l’apporto di materiale in base alle esigenze.
Il risultato sono cordoni di saldatura più stabili, meno rilavorazioni e una maggiore affidabilità del processo nella produzione in serie.
Collegamento di giunti con e senza filo aggiuntivo
A seconda del componente, del materiale e della larghezza della fessura, il processo di saldatura laser può essere configurato con o senza filo d’apporto.
In caso di fessure di giunzione più piccole, la larghezza effettiva della fessura viene rilevata tramite telecamera e utilizzata per il controllo intelligente e adattivo del processo. Con l’oscillazione 2D, il raggio laser oscilla sul punto di giunzione e viene contemporaneamente guidato in avanti lungo il cordone di saldatura. In questo modo il materiale ai bordi della fessura viene fuso in modo mirato, affinché il cordone di saldatura possa formarsi in modo stabile anche senza filo d’apporto. Questo movimento adattato del raggio amplia la finestra di processo e costituisce un elemento fondamentale per il beam shaping nella saldatura laser.
In caso di fessure di giunzione più ampie o variabili, il filo d’apporto introduce materiale aggiuntivo nella zona di giunzione. In questo modo è possibile compensare le fessure, aumentare il volume del cordone di saldatura e realizzare finestre di processo più ampie.
Applicazioni tipiche del ponte di separazione
Il riempimento degli spazi vuoti è particolarmente importante quando elevati requisiti di qualità si scontrano con le tolleranze reali dei componenti. Tra questi figurano componenti della carrozzeria, alloggiamenti per batterie, strutture in alluminio, parti “hang-on”, componenti in materiale leggero e sottogruppi complessi nella produzione in serie.
Soprattutto nel settore della mobilità elettrica e nella costruzione leggera automobilistica, il riempimento adattivo degli spazi vuoti aiuta a gestire meglio le tolleranze di produzione e a realizzare processi di saldatura laser affidabili.
Ulteriori informazioni
A seconda del tipo di saldatura, vengono impiegate diverse soluzioni Precitec: dal rilevamento ottico e dalla guida del cordone di saldatura, passando per il controllo adattivo del processo, fino alla saldatura laser con filo d’apporto.
WeldMaster Wire Select – combina la guida ottica del cordone di saldatura con l’alimentazione adattiva del filo per applicazioni con filo d’apporto.
Sistemi WeldMaster – supportano la guida del cordone, il controllo del processo e i processi di saldatura laser automatizzati.
ScanWelder – consente una saldatura laser a distanza rapida e flessibile con guida precisa del raggio.
ScanMaster Plus – combina l’elaborazione tramite scanner con una guida precisa del raggio e un’analisi supportata dall’intelligenza artificiale.