Tecnologia Fraunhofer IWS: saldatura laser con formazione dinamica del fascio senza filo d’apporto
Contesto e innovazione tecnologica
Allo Schweißen & Schneiden 2025, la fiera di riferimento per le tecnologie di saldatura e taglio, il Fraunhofer‑Institut für Werkstoff‑ und Strahltechnik (IWS) di Dresda ha presentato una nuova soluzione per la saldatura laser che utilizza la formazione dinamica del fascio per unire materiali metallici senza l’uso di filo d’apporto. Questa tecnica permette di ridurre il consumo di energia, l’uso di materiale e le lavorazioni successive migliorando la sicurezza del processo
Dettagli del processo
Il cuore dell’innovazione consiste nella oscillazione mirata del fascio laser, che consente di mantenere stabile il bagno di fusione anche nelle saldature di giunzioni complesse o di leghe finora considerate difficili da saldare. Grazie a questa modalità, si ottiene un controllo preciso del flusso del metallo liquido, minimizzando problemi quali porosità e cricche a caldo
Un esempio concreto è il progetto ALBATROSS (finanziato a livello UE), in cui è stato realizzato un involucro per batterie composto da profili estrusi in alluminio e parti in pressofusione, assemblato senza materiale di apporto. Il risultato è stato ottenuto grazie alla dinamica del fascio, che ha reso stabile la fusione anche in presenza di configurazioni complesse
Obiettivi e applicazioni industriali
Secondo Dr. Axel Jahn, responsabile della divisione Fügen del Fraunhofer IWS, la tecnologia dimostra che anche “le operazioni di saldatura più complesse, su leghe difficili o sezioni di notevoli dimensioni, possono essere eseguite in modo robusto ed efficiente, con meno energia, materiale e post-lavorazioni”
Le aree di applicazione previste includono il settore del leggero, dove le strutture complesse e l’uso di leghe anisotrope non consentono l’uso dei metodi tradizionali, ma anche mobilità elettrica, aerospazio e strutture pesanti in acciaio, dove il risparmio energetico e la qualità della giunzione sono particolarmente cruciali
Approccio tecnico ed evoluzione storica
Il concetto di formazione dinamica del fascio laser (“Dynamic Beam Shaping”) è un’evoluzione rispetto alla modellazione statica: implementa un’oscillazione ad alta frequenza (kilohertz) controllata via software che consente la manipolazione temporale e spaziale della distribuzione dell’energia del fascio
In passato, questo approccio aveva portato alla riduzione di spigoli frastagliati e al raddoppio della velocità di taglio nel laser cutting di acciaio: oggi viene applicato anche alla saldatura, estendendo così le sue potenzialità a un campo più ampio della lavorazione laser
In sintesi, l’IWS integra la modellazione dinamica del fascio laser, opportunamente regolata da software avanzati, con la sensoristica e l’intelligenza di processo, applicandola alla saldatura laser per ottenere un procedimento intelligente, efficiente e industrialmente robusto.
