Saldatura laser: innovazione, sostenibilità e applicazioni nei settori industriali

La saldatura laser è oggi una delle tecnologie più promettenti nel panorama manifatturiero, grazie alla sua capacità di combinare precisione, sostenibilità ed efficienza energetica. Utilizzata in una gamma sempre più ampia di settori – dall’automotive all’elettronica, dalla cantieristica navale al medicale – questa tecnologia si sta imponendo come alternativa ideale ai metodi tradizionali, grazie anche alla continua evoluzione delle sorgenti laser in fibra, all’integrazione con la robotica e alle nuove applicazioni in ambito manuale e automatizzato. A parlarcene, alcuni tra i principali protagonisti del settore laser, intervenuti durante la Tavola Rotonda ospitata da Castellini Spa Società Benefit lo scorso 27 marzo:

• Pierluigi Vaghini, Engineering e WTC Manager di Amada Italia,
• Marco Franzosi, Sales Manager di IPG Photonics Italy,
• Stefano Zarini, Application Lab Manager presso Optoprim,
• Cesare Bosisio, Specialized Sales Laser Technology per Laser Systems di Trumpf Italia.
• Simone Peli, Responsabile del Solution Lab di Castellini Spa Società Benefit in qualità di Research and Development Scientist.

Saldatura laser e sostenibilità ambientale

Simone Peli, Responsabile del Solution Lab di Castellini Spa Società Benefit in qualità di Research and Development Scientist, ha evidenziato l’impatto positivo della saldatura laser sull’ambiente:
«È una saldatura più precisa, automatizzabile, priva di difetti e con un fabbisogno di post lavorazione inferiore del 50% rispetto alla MAG». I vantaggi più evidenti:

• emissioni nocive ridotte fino a 6 volte rispetto alla saldatura MAG
• minore consumo energetico grazie a velocità di processo elevate
• nessuna necessità di materiale d’apporto o rimozione del cianfrino.

Laser in fibra: la seconda giovinezza della saldatura laser

Marco Franzosi, Sales Manager di IPG Photonics Italy, ha chiarito come i laser in fibra abbiano rilanciato la saldatura laser, rendendola accessibile a molte più realtà:
«La possibilità di veicolare il fascio laser mediante fibra ha semplificato molto l’integrazione dei sistemi basati su questa tecnologia che, forte di un’elevata efficienza energetica e dell’assenza di manutenzione programmata ha permesso di ridurre drasticamente i costi di produzione, rendendo l’applicazione del laser sempre più sostenibile. Ciò ha reso applicabile la tecnologia laser a un numero di casi industriali sempre maggiore Il fascio veicolato in fibra semplifica l’integrazione, riduce i costi e amplia le possibilità applicative». Lo sfruttamento della tecnologia laser fibra ha un notevole potenziale di sviluppo.

Settori e applicazioni industriali

Cesare Bosisio, Specialized Sales Laser Technology per Laser Systems di Trumpf Italia, ha tracciato una panoramica delle applicazioni più diffuse della saldatura laser:
«Il settore predominante è sicuramente l’automotive. Troviamo poi anche applicazioni nel campo dei tubi e dei profilati dove fino a qualche anno fa le sorgenti a CO2 erano lo standard, mentre recentemente il focus si è spostato sulle sorgenti in fibra. Sicuramente, tra i processi più diffusi spot welding e saldatura in continuo sono gli “standard”; ritengo, però, che il remote welding sia il “marchio di fabbrica” della saldatura laser».

Sperimentazione e personalizzazione

Pierluigi Vaghini, Engineering e WTC Manager di Amada Italia, ha raccontato l’esperienza del Welding Technical Center AMADA:
«Il nostro Welding Technical Center a Piacenza è un centro all’avanguardia dove i clienti possono testare soluzioni di saldatura personalizzate perché ogni applicazione ha caratteristiche uniche: materiali, spessori, geometrie, finiture richieste… La sperimentazione è cruciale per trovare la soluzione giusta».

Test e validazioni nel processo di saldatura laser

Stefano Zarini, Application Lab Manager di Optoprim ha illustrato l’approccio tecnico-scientifico della sua azienda che vanta un laboratorio ben strutturato:
«Nessuna applicazione è uguale all’altra: servono test, configurazioni mirate e un’analisi accurata del contesto produttivo. Il nostro principale punto di forza è avere accesso al completo spettro di tecnologie che costituiscono una soluzione laser: sorgente, beam delivery, teste di processo ma soprattutto tutto il corollario di accessori fondamentali alla buona riuscita del processo. Questo ci permette di avere un valido approccio presales per comprendere le reali esigenze del cliente». Punti chiave:

• messa a punto del processo con celle sperimentali
• Beam shaping, wobbling e saldatura ibrida
• database interno con migliaia di parametri ottimizzati.

Robotica e saldatura laser: precisione e sicurezza

Pierluigi Vaghini, Engineering e WTC Manager di Amada Italia, ha sottolineato l’importanza del connubio robot – saldatura laser:
«È un aspetto cruciale perché vi è la necessità di rendere il processo ripetibile e soprattutto sicuro. Amada ha optato per la fascia alta della robotica industriale. Precisione ripetibile, sicurezza e strumenti dedicati come il sistema Beam Weaving che abbiamo sviluppato rendono la saldatura laser perfetta per la robotica». Tra gli aspetti più importanti:

• cabine sicure per sorgenti ad alta potenza
• gestione avanzata del fascio con Beam Weaving
• integrazione software per flussi completamente automatizzati.

Il cuore del processo: la sorgente laser

Quale sia il ruolo della sorgente laser lo ha spiegato Cesare Bosisio Specialized Sales Laser Technology per Laser Systems di Trumpf Italia nel suo secondo intervento:
«La sorgente laser è il cuore del processo di saldatura e ha il compito di generare il fascio di luce coerente che fornisce l’energia necessaria a fondere i materiali. La qualità della sorgente incide su velocità, precisione e produttività. Le nostre TruDisk e TruFiber coprono ogni esigenza industriale». Tra i principali vantaggi:

• compatibilità con metalli comuni e riflettenti
• selezione in base a geometrie e produttività
• validazioni presso i lab dedicati di Trumpf.

Saldatura laser nella cantieristica navale

Simone Peli, Responsabile del Solution Lab di Castellini ha descritto un caso d’eccellenza: l’applicazione limite della saldatura laser ovvero la cantieristica navale, ambito per cui l’azienda bresciana ha sviluppato un impianto per Fincantieri.
«Nel mondo della costruzione di navi lo spessore massimo di riferimento è 25 mm. Fincantieri sta già utilizzando un nostro impianto che usa una tecnica ibrida, saldatura laser più saldatura MAG per unire, testa a testa, lamiere da 25 mm in tre passate. Ma l’obiettivo era saldare 25 mm in singola passata. Grazie alla collaborazione con Civan Laser, un produttore di laser ad alta potenza a singolo modo che adotta la tecnologia del beam shaping, siamo riusciti a sviluppare una saldatura che si mantiene stretta lungo tutto lo spessore, ovviando a questo problema. Questo ci ha permesso di certificare un processo di saldatura laser a singola passata su 25 mm di spessore. Un risultato straordinario. Abbiamo poi certificato la saldatura in singola passata su 25 mm e in doppia su 45 mm, senza apporto di materiale. L’obiettivo ora è quello di proseguire con i nostri studi e incrementare ancora di più questo spessore. Stiamo, infatti, facendo dei test su 60 mm che sono veramente promettenti».

Saldatura laser manuale flessibile e sicura

Marco Franzosi, Sales Manager di IPG Photonics, ha illustrato il crescente interesse per la saldatura laser manuale:
«Facile da apprendere, flessibile, adatta a piccoli lotti, ma sempre nel rispetto delle normative CE». Tra i vantaggi:

• deformazioni limitate anche su lamiere sottili e oggetti di massa ridotta
• approccio sostenibile anche per la produzione di pezzi singoli o di piccoli lotti
• integrazione con cobot e automazione leggera.

Il futuro della saldatura laser: nuove lunghezze d’onda e formazione

Stefano Zarini, Application Lab Manager di Optoprim, ha concluso con una visione sul futuro:
«Serve una cultura condivisa. Il futuro del laser passa da nuovi usi, formazione e abbattimento dei costi». Tra le proposte:

• sviluppo di lunghezze d’onda alternative (es. 2 µm)
• ampliamento delle applicazioni anche fuori dall’ambito saldatura
• formazione tecnica come leva per l’innovazione.