La Germania ha sviluppato un nuovo processo di saldatura ad arco laser ibrido a filo spesso

Il Laser Center Hannover (LZH) sta lavorando per migliorare la qualità della saldatura laser di componenti in acciaio spesso e, a tal fine, sta sviluppando attivamente un'innovativa tecnologia di saldatura ad arco laser ibrida a filo grosso.
Quando si saldano lamiere spesse, i metodi convenzionali di saldatura multistrato appaiono inefficienti di fronte a grandi spazi che devono essere chiusi.
Per questo motivo il gruppo di ricerca del progetto ?koHybrid ha ideato una soluzione rivoluzionaria: l'utilizzo di un filo grosso del diametro di 3 mm, volto ad accelerare il processo di riempimento riducendo il numero di strati da saldare, quindi aumento della produttività e dell’utilizzo delle risorse.
Per raggiungere questo obiettivo, hanno introdotto un raggio laser aggiuntivo progettato per accelerare ulteriormente il processo di saldatura e garantirne la stabilità. Nell'ambito del progetto "?koHybrid", gli scienziati LZH si sono concentrati sulla saldatura di acciai strutturali a grana fine, che possono avere uno spessore fino a 20 millimetri e vengono utilizzati in un'ampia gamma di applicazioni, come la costruzione di navi, veicoli e condotte .
A questo scopo, hanno progettato e costruito una nuova testa di lavorazione ibrida che combina abilmente una sorgente di raggio laser commerciale da 3 kW con una fonte di potenza di saldatura avanzata fino a 40 kW per ottenere risultati di saldatura ottimali.
Il partner del progetto ELMA-Tech è responsabile della fornitura del generatore di saldatura altamente efficiente, mentre Fürster Welding Systems costruisce il sistema di saldatura ibrido completo. Allo stesso tempo, la Wests?chsische Hochschule Zwickau intraprenderà la ricerca di base del processo di saldatura MSG nonché i rigorosi test e valutazioni dei giunti saldati.
Il vantaggio principale della tecnologia di saldatura ad arco laser ibrida è che combina l'elevato tasso di deposito della saldatura ad arco gas-metallo a filo spesso con l'alta velocità e precisione della saldatura a raggio laser, realizzando un doppio salto in termini di efficienza e qualità della saldatura. In particolare, l'applicazione di filo di spessore 3 mm riduce significativamente il numero di strati di saldatura e migliora l'efficienza del lavoro, mentre il raggio laser aggiuntivo migliora ulteriormente la stabilità del processo di saldatura.
Gli acciai strutturali a grana fine sono noti per le loro proprietà di elevata resistenza, consentendo l'utilizzo di materiali più sottili pur mantenendo la stessa resistenza, riducendo così il peso dei componenti.
Tuttavia, il materiale è estremamente impegnativo da saldare e il controllo della velocità di raffreddamento è particolarmente critico: una velocità troppo lenta comporta una perdita di resistenza e tenacità, mentre una velocità troppo rapida può produrre cricche di elevata durezza. Pertanto, gli scienziati LZH sono impegnati ad aumentare notevolmente la velocità di saldatura e il tasso di deposizione mantenendo il tempo di raffreddamento appropriato.
Il sottoprogetto "Sviluppo di un processo di saldatura ibrido con un raggio laser MIG di diametro maggiore" è stato finanziato dal Ministero federale tedesco per gli affari economici e l'azione per il clima nell'ambito del progetto "Saldatura economica ad alte prestazioni di acciai strutturali a grana fine utilizzando la saldatura ibrida con un laser MSG di diametro del filo più grande", che ha ricevuto una sovvenzione dal Ministero federale tedesco per gli affari economici e l'azione per il clima. Nell'ambito del progetto "Saldatura economica ad alte prestazioni di acciai strutturali a grana fine con laser MSG ibrido di diametro di filo maggiore (?koHybrid)", che fa parte del Programma centrale di innovazione per le piccole e medie imprese (PMI), il progetto mira promuovere l’innovazione e il progresso nella tecnologia di saldatura.