Quali Materiali può Saldare la Macchina da Saldatura Laser?

Materiali Metallici

Le macchine di saldatura laser sono adatte per saldare vari materiali metallici, inclusi quelli familiari come l'acciaio inossidabile, l'acciaio al carbonio, l'acciaio da utensili, la lamiera zincata, il rame, l'alluminio, l'oro, l'argento, il titanio, il nichel, lo stagno, il cromo, il niobio e le leghe. In determinate condizioni, la saldatura laser può persino unire due diversi materiali metallici. Forme comuni come punti, linee, cerchi, quadrati, angoli retti e forme personalizzate possono essere saldate in tutte le direzioni, ottenendo la saldatura a punti, la saldatura a strati, la saldatura di giunti, la saldatura a filo, la saldatura di tenuta, la saldatura di bordi, la saldatura di sovrapposizione e la saldatura a sovrapposizione. I punti di saldatura risultanti sono fini, le cuciture sono robuste e la deformazione del pezzo lavorato è minima, non richiedendo molatura o lucidatura.

Acciaio Inossidabile

In generale, saldatura dell'acciaio inossidabile è più facile da realizzare con giunture di alta qualità con la saldatura laser rispetto ai metodi tradizionali. La elevata velocità di saldatura e la piccola zona termicamente interessata riducono i problemi di surriscaldamento e gli effetti avversi del grande coefficiente di dilatazione lineare. La saldatura laser dell'acciaio inossidabile produce saldature senza difetti come pori o inclusioni. Rispetto all'acciaio al carbonio, l'acciaio inossidabile, con la sua bassa conducibilità termica, l'alta assorbanza energetica e l'efficiente tecnologia di fusione, può facilmente ottenere saldature profonde e strette. La saldatura laser di lamiere sottili con bassa potenza può produrre giunti con un buon aspetto e cuciture di saldatura lisce.

Acciaio al Carbonio

Le macchine di saldatura laser offrono buoni risultati quando si salda l'acciaio al carbonio, e la qualità del lavoro di saldatura dipende dal contenuto di impurità. Per ottenere saldature di alta qualità, è necessario il preriscaldamento quando il contenuto di carbonio supera lo 0,25%. Quando si saldano materiali in acciaio con diversi contenuti di carbonio, il cannello può essere leggermente inclinato verso il lato del materiale a basso contenuto di carbonio per garantire la qualità del giunto.

Acciaio da Utensili

La saldatura laser è adatta per saldare vari acciai da utensili, tra cui S136, SKD-11, NAK80, 8407, 718, 738, H13, P20, W302, 2344 e altri, con buoni risultati di saldatura.

Rame e Leghe di Rame

Il rame e le leghe di rame tendono ad avere problemi di fusione incompleta e penetrazione insufficiente. Pertanto, è necessario utilizzare energia concentrata e fonti di calore ad alta potenza, combinate con misure di preriscaldamento. Se non ci sono misure per prevenire la deformazione in strutture sottili o poco rigide, la saldatura può facilmente portare a deformazioni significative. Quando la qualità del giunto di saldatura è soggetta a notevoli vincoli di rigidità, può verificarsi stress da saldatura. Saldatura di rame e leghe di rame può anche portare a crepe termiche e la porosità è un difetto comune nella loro saldatura.

Alluminio e Leghe di Alluminio

La sfida principale in saldatura laser dell'alluminio è la sua elevata riflettività ai fasci laser. L'alluminio, essendo un buon conduttore di calore ed elettricità, ha una densità elevata di elettroni liberi, rendendolo un eccellente riflettore di luce. La riflettanza superficiale iniziale del materiale supera il 90%, il che significa che la saldatura a fusione profonda deve iniziare con meno del 10% dell'energia del segnale di ingresso, richiedendo un'alta potenza di ingresso-uscita per garantire la densità di potenza richiesta per l'avvio del lavoro di saldatura.

Leghe di Magnesio

Le leghe di magnesio, con una densità inferiore del 36% rispetto a quella dell'alluminio, hanno attirato l'attenzione come materiali ad alta resistenza. Gli esperimenti sulla saldatura laser YAG pulsata e CO2 laser continuo della lega AZ31B-H244 (Al < 3,27%, Zn 0,79%, spessore 1,8 mm) hanno prodotto condizioni di saldatura ottimali di 0,8 kW, 5 ms, 120 Hz e 300 mm/s. Con una dimensione focale di 0,42 mm, la tecnologia di saldatura laser CO2 continua ha prodotto una saldatura ben penetrata.

Acciaio a Basso Lega ad Alta Resistenza

La saldatura laser di acciaio a basso lega ad alta resistenza può ottenere giunti con proprietà meccaniche equivalenti al materiale base, purché i parametri di saldatura selezionati siano appropriati. L'acciaio HY-130, un tipico acciaio a basso lega ad alta resistenza trattato con tecnologia di tempra, ha alta resistenza e resistenza alle crepe. Utilizzando tecniche di saldatura convenzionali, la struttura del giunto e della zona termicamente interessata (HAZ) è composta da grani grossolani, alcuni grani fini e la struttura sociale originale. La tenacità e la resistenza alla cricca del giunto sono molto inferiori rispetto a quelle del materiale base. L'organizzazione metallografica del giunto e della HAZ è particolarmente sensibile allo sviluppo di crepe a freddo nello stato di saldatura.

Saldatura Laser di Materiali Diversi

La saldatura laser può essere eseguita su metalli diversi come rame-nichel, nichel-titanio, titanio-alluminio e acciaio a basso tenore di carbonio-rame in determinate condizioni. La saldatura laser può anche essere applicata a ceramiche, vetro, materiali compositi e altro ancora. È necessario il preriscaldamento durante la saldatura delle ceramiche per prevenire la formazione di crepe, di solito preriscaldato a 1500°C, seguito dalla saldatura in aria utilizzando una lente di messa a fuoco a lunga focale. Per migliorare la resistenza congiunta, può essere aggiunto del filo di saldatura. La saldatura di materiali compositi a matrice metallica può portare a fasi fragili, causando crepe e riducendo la resistenza congiunta. In strutture sottili o poco rigide senza misure di controllo della deformazione, dopo la saldatura può verificarsi una deformazione significativa. Quando i giunti di saldatura sono soggetti a notevoli vincoli di rigidità, può verificarsi stress da saldatura. La saldatura del rame e delle leghe di rame può anche portare a crepe termiche e la porosità è un difetto comune nella loro saldatura.

Plastica

Le macchine di saldatura laser possono saldare materiali termoplastici ed elastomeri termoplastici. Le plastiche comunemente usate includono polipropilene (PP), policarbonato (PC), cloruro di polivinile (PVC), polietilene tereftalato (PET), noto anche come resina di poliestere, e altro ancora. Le macchine di saldatura laser possono saldare una vasta gamma di prodotti in plastica, specialmente prodotti in plastica complessi e delicati utilizzati nell'equipaggiamento medico, nella produzione automobilistica, nell'elettronica 3C, ecc. I lavoratori comuni possono farlo funzionare dopo aver appreso, e il processo è altamente controllabile, riducendo i danni da calore e la deformazione termica, con una velocità di saldatura diverse volte superiore rispetto alla saldatura tradizionale. Tuttavia, alcuni materiali sono difficili da saldare con i laser a causa della loro difficoltà di penetrazione, che comporta effetti di saldatura meno che ideali, come le plastiche di ingegneria come il polifenilene solfuro (PPS) e i polimeri a cristalli liquidi.

Componenti Elettronici

Le macchine di saldatura laser possono saldare parti dalle forme complesse e componenti minuscoli, rendendole adatte per la saldatura e l'elaborazione di articoli come batterie a ioni di ferro, batterie al litio, sensori elettronici, connettori, mouse, telefoni cellulari, specialmente prodotti suscettibili a danni durante la saldatura. La testa laser di una macchina di saldatura laser può essere regolata ad ogni angolazione in base alle esigenze del pezzo da lavorare, consentendo un accesso flessibile all'interno e alle parti speciali del pezzo da lavorare per la saldatura. Se combinata con bracci robotici, può raggiungere l'automazione o la semiautomazione.