SALDATURA LASER CON SISTEMA WOBBLING DI SUPERLEGHE DI NICKEL DISSIMILI PER APPLICAZIONI IN CAMPO AERONAUTICO

Abstract — Il processo di saldatura laser applicato a superleghe nickel dissimili può portare a fenomeni di cricche ed infragilimento a livello metallurgico. Un recente sviluppo, definito saldatura laser con tecnica “wobbling” permette una gestione accurata dell’apporto termico ed è stata selezionata come soluzione più promettente per prevenire i difetti menzionati in componenti ad uso aerospaziale. È stato eseguito uno studio preliminare comparando le tecniche T.I.G. convenzionale, Laser ed il recente Laser con “wobbling” applicate a dei provini rappresentativi della saldatura, caratterizzandoli dal punto di vista meccanico, microstrutturale e metallurgico. I risultati sono stati inoltre valutati facendo riferimento alla specifiche applicabili, che definiscono i livelli qualitativi delle saldature in termini di difetti superficiali e volumetrici ammissibili per l’applicazione in campo aeronautico. I parametri di saldatura sono stati ottimizzati per il tipo di giunto studiato seguendo un piano prove sperimentali. I miglioramenti raggiunti con il processo di saldatura e tecnologia “wobbling” ottimizzati sono stati infine valutati su un caso reale applicativo risultato pronto alla fase di industrializzazione. Parallelamente è stato infatti sviluppato un impianto di saldatura automatica equipaggiato con sistema di visione, controllo dimensionale in tempo reale e robot multipli in grado di cooperare per ottenere la saldatura dei componenti, gestendo tutte le fasi a partire dalla presa, posizionamento, puntatura e protezione gassosa. Le prestazioni a livello di automazione sono state analizzate per comprenderne l’influenza sul processo di saldatura, i parametri sono stati infatti ottimizzati affinché l’intero ciclo produttivo risulti robusto ed i risultati dei controlli sulle saldature siano consistenti con quelli della qualifica.