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Brasatura laser mediante laser a diodi

Una velocità elevata del processo, un debole apporto di calore,nonché cordoni di saldatura lisci, densi e puliti caratterizzano la brasatura laser con i laser a diodi Laserline.

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Brasatura forte nel settore automobilistico – Assemblaggio di carrozzerie

Con oltre 800 sistemi installati nel settore della brasatura forte nell’industria automobilistica, i laser a diodi Laserline si sono imposti a livello mondiale per le applicazioni più disparate. I grandi vantaggi del processo sono i bagni di fusione incredibilmente contenuti, nonché la qualità estetica dei cordoni di saldatura.

La brasatura a raggio laser è utilizzata nell'assemblaggio delle carrozzerie dalla metà degli anni '90. La brasatura a raggio laser offre caratteristiche vantaggiose in particolare a livello dei cordoni di saldatura visibili nella carrozzeria esterna. Distorsione minima, una connessione rigida e verniciabile e l’assenza pressoché completa di ritocchi rendono unico tale processo. La brasatura a raggio laser migliora talmente l’estetica della zona di assemblaggio rispetto alla saldatura a laser o alla saldatura a punti che il giunto del tetto non deve più essere ricoperto di una guarnizione in plastica.

Questo processo è stato reso possibile con i primi laser di lavorazione accoppiati a fibra attica: i laser Nd:YAG pompati a lampade. Nel 2001 un laser a diodi Laserline è stato impiegato per la prima volta per la brasatura a raggio laser del portellone dell’AUDI A3. 

Brasatura laser – Il processo

Le procedure di assemblaggio, durante le quali la lega per brasatura forte viene fusa con l'ausilio di un laser industriale, si sono affermate soprattutto nella produzione in serie di carrozzerie per automobili. In questo frangente la brasatura a raggio laser viene impiegata per lo più per assemblare lamiere di acciaio zincato o componenti leggeri in alluminio. La brasatura laser nel settore automobilistico viene solitamente eseguita mediante appositi ottici integrati in un robot. Il raggio laser viene fatto scorrere lungo il punto di assemblaggio, fondendo la lega per brasatura forte (ad esempio un filo in rame-silicio) e unendo i componenti. Il successo di questa tecnica è dovuto alla resistenza (simile a quella dei cordoni di saldatura) nonché all'elevata qualità estetica degli elementi assemblati. I cordoni di brasatura realizzati con il laser a diodi sono noti per la loro struttura a tenuta stagna e le loro superfici lisce e pulite. Grazie a questi fattori, il prodotto risulta bello da vedere e le rifiniture vengono ridotte al minimo. Le carrozzerie, ad esempio, possono essere verniciate quasi sempre subito dopo la pulizia.

Laserline_Brazing

Vantaggi del laser a diodi

I laser a diodi Laserline si sono affermati a livello mondiale come strumento di utilizzo nel settore della brasatura forte eseguita tramite laser. Più di 800 laser a diodi LDF vengono continuamente impiegati con successo in tutto il mondo in diversi campi legati alla costruzione di automobili. Oltre a una notevole resistenza e a una zona d'influenza termica il più possibile ridotta, in questo settore i cordoni a vista devono soddisfare requisiti piuttosto elevati relativamente all'aspetto del punto di assemblaggio. Un grande vantaggio dei laser a diodi consiste nel produrre bagni di fusione visibilmente contenuti.

Il modulo multispot sviluppato da Laserline consente inoltre di ottenere notevoli risultati nella brasatura forte mediante la modalità a triplo spot. Nella brasatura forte di lamiere zincate a fuoco (operazione che si rivela spesso difficile), questa tecnica permette infatti di realizzare cordoni di brasatura di qualità come sempre elevata senza ridurre la velocità del processo.

Laserline_Triple__Spot

Esempi di impiego

Brasatura forte di zinco a fuoco con modalità a triplo spot

La brasatura forte eseguita a laser viene impiegata già da tempo nella produzione di carrozzerie per automobili. L'utilizzo sempre più frequente di lamiere zincate a fuoco ha però comportato alcuni problemi, quali l'aumento del numero di microspruzzi e di piccole onde che ha quindi ridotto la velocità dei processi. Grazie a un modulo multispot variabile, che prevede la presenza di spot secondari situati a monte dello spot principale, Laserline ha sviluppato una soluzione altamente innovativa: gli spot collocati a monte rimuovono la zincatura sul margine del cordone, placando così il processo di brasatura che può quindi riprendere a svolgersi alla solita velocità. Questa tecnica rappresenta la nuova frontiera del mondo del laser.

Prozess Laserlöten

Brasatura forte di lamiere zincate galvanicamente

Laddove come di consueto avviene la lavorazione delle lamiere zincate galvanicamente (cioè su base elettrolitica), anche note come lamiere "elettrozincate", per la brasatura forte sono sufficienti i laser a diodi con classica modalità a spot singolo. In questa occasione la sorgente del fascio viene quasi sempre integrata in specifici robot di brasatura. Grazie alla produzione contenuta dei bagni di fusione resa possibile dai laser a diodi, il processo di fusione delle tipiche leghe per brasatura a forte a base di argento o di ottone riesce a svolgersi senza inconvenienti. Come risultato finale si avranno saldature di elevata qualità e dalla struttura esteticamente perfetta.

Durante la produzione della Volkswagen Touran a Wolfsburg, è stato possibile verificare la sicurezza dei processi del laser a diodi LDF nella produzione in serie effettuando un confronto sulla brasatura laser tra un laser Nd:YAG da 4 kW e un laser a diodi da 6 kW.