alle tecniche di giunzione tradizionali. « Sì, confermo che la scelta della saldatura laser rispetto a quella tradizionale è anche una scelta ambientale; possiamo riassumere il risultato della nostra ricerca in quattro punti principali: 1) il consumo energetico è ridotto grazie a tempi ciclo fino a 4 volte più brevi, 2) la riduzione dell’ emissione di inquinanti e gas nocivi di un fattore 5, 3) il dimezzamento delle post-lavorazioni e 4) uno spreco di materiale nell’ a- sportazione e successivo riempimento di dieci volte inferiore rispetto alla saldatura tradizionale. Vorrei aggiungere che non solo la scelta della saldatura laser rispetto a quella tradizionale ha un impatto a livello ambientale, ma anche la scelta della sorgente laser e dell’ intero impianto ottico di processo a sua volta impatta, in maniera diretta o indiretta sull’ ambiente. Faccio degli esempi: 1) il livello di automazione, tramite l’ integrazione di software e strumenti per il monitoraggio e l’ analisi della qualità della saldatura, contribuisce a minimizzare non-conformità, rilavorazioni e post-lavorazioni; 2) la potenza del laser, le caratteristiche della fibra, focale e magnificazione influenzano il tempo ciclo e quindi il consumo energetico del processo e degli ausiliari( penso a raffreddamento, aspirazione, inertizzazione); 3) la qualità della sorgente, la lunghezza d’ onda e le caratteristiche geometriche del fascio laser contribuiscono a rendere il processo più efficiente, ottimizzando i consumi a tutto tondo e potenzialmente riducendo o rimuovendo i trattamenti termici pre e post saldatura ». « Tutte queste caratteristiche- prosegue Bonaldo- e parametri dell’ impianto ottico di processo nella sua totalità, che quindi necessitano di un tuning, possono essere racchiusi all’ interno del concetto chiave di beam shaping( o modellazione del fascio laser). Con il termine beam shaping intendiamo identificare e sfruttare parametri quali lunghezza d’ onda( importante per materiali riflettenti, non ferrosi), potenza( che influenza la profondità di penetrazione, la configurazione di saldatura, con o senza gap), diametro dello spot e lunghezza focale( che agiscono su tolleranze e stabilità del processo), forma dello spot( da profilo gaussiano a ring-core, flat-top, etc.) e quindi più in generale distribuzione spazio-temporale dell’ energia del laser sul materiale da saldare per ottimizzare l’ apporto termico, le dimensione e caratteristiche della ZTA( zona termicamente alterata) e le proprietà meccaniche del giunto saldato; quindi la scelta di tutti questi parametri deve essere fatta in funzione delle caratteristiche desiderate e dei vincoli tecnici e tecnologici di ogni specifico processo di saldatura. Per chiudere il cerchio tornando alla domanda iniziale, una scelta consapevole e ragionata non solo della potenza, ma di tutte le variabili del sistema laser portano a un uso intelligente della sorgente e del sistema ottico, ottimizzando a sua volta il processo di saldatura laser( per analogia possiamo estendere anche ad altri processi laser industriali), migliorandone le prestazioni e riducendone l’ impatto ambientale ».
DOVE STA ANDANDO LA SALDATURA LASER? In chiusura si è parlato di nuove applicazioni laser e gli spunti di interesse non sono mancati a iniziare da quanto detto da Federico Bonaldo: « Sicuramente vedremo un continuo miglioramento e ottimizzazione di processi laser già consolidati a livello industriale, e uno sviluppo di processi a elevata automazione; dal punto di vista delle applicazioni, punterei su saldatura di alti spessori e trattamenti superficiali e soprattutto sull’ impiego, sempre più diffuso, della tecnologia di beam shaping. Ciò che auspico è vedere un’ integrazione e adozione diffusa e capillare di sistemi di monitoraggio capaci di quantificare il grado di bontà di una saldatura e, possibilmente, avere relazione diretta con le sue proprietà meccaniche per realizzare un feedback loop chiuso e gestito in maniera automatizzata. Questo secondo me è possibile continuando la ricerca e lo sviluppo di modelli fisici, nonché strumenti per la simulazione matematico fisica e intelligenza artificiale, necessari a sviluppare algoritmi per il controllo della qualità della saldatura tramite il monitoraggio del processo in tempo reale ». Alle parole di Bonaldo fanno eco quelle di Matteo Colopi: « Così come negli ultimi anni le applicazioni legate all’ E- mobility hanno caratterizzato il mercato, mi aspetto, come detto da Federico, una forte attenzione nel campo della General Industry verso le applicazioni strutturali, sugli elevati spessori, con metallurgie sempre più spinte per ambiti legati al settore energetico, al nucleare, per esempio. Per contro, mi aspetto anche una maggiore richiesta nel campo delle micro-saldature per il settore elettronico poiché agiamo in un segmento molto dinamico anche
Optoprim sta testando dei sistemi di programmazione robotica semplificata
www. techlamiera. it
79