Weldability of a cold forming AA5754 using laser, capacitor discharge and resistance technologies

Caratterizzazione metallografica, microindentazione e macroindentazione di saldature lap joint della lega AA5754; in particolare sono state eseguite saldature mediante tecnologie laser, scarica capacitiva e resistenza per poter apprezzare le differenze sui giunti saldati e poter valutare i benefici di ognuna di queste tecnologie. Potrà risultare di particolare interesse la saldatura a scarica capacitiva ove si vorrà ottenere una saldatura a punti di leghe che disperdono rapidamente il calore come quella da noi utilizzata, e che dunque possono risultare critiche per la tradizionale saldatura a resistenza. La tecnologia laser risulta essere indubbiamente la più costosa per esercizio e investimento iniziale, mentre quella a resistenza è oramai ottimizzata in termini di costo ma presenta evidenti limiti su particolari leghe; dunque, la tecnologia a scarica capacitiva risulta essere più interessante per applicazioni di larga scala rispetto a quella laser e potenzialmente più efficace rispetto alla saldatura a resistenza. Solitamente viene utilizzato un laser Nd:YAG per saldare l’alluminio, in quanto il laser CO2 non è adatto a causa dell’elevato assorbimento ottico dell’alluminio; inoltre spesso per una saldatura di questo tipo è preferibile l’utilizzo di un filler. L’azienda presso cui sono stati effettuati i test ha messo a disposizione un laser CO2 e non aveva un materiale d’apporto adeguato alla lega AA5754, i risultati ottenuti sono pertanto ulteriore conferma che sono necessarie tecnologie più moderne per questo specifico materiale. Per la saldatura a resistenza è stata utilizzata una macchina a media frequenza (1000 Hz), evoluzione dei tradizionali sistemi di saldatura a 50 Hz e necessaria per poter saldare materiali altamente conduttivi come l’alluminio. La tecnologia della scarica capacitiva non è stata ancora studiata in modo adeguato, ma i risultati ottenuti su un materiale altamente conduttivo come l’alluminio sono sicuramente incoraggianti a fronte di costi relativamente contenuti. La problematica maggiore con questa lega ed in generale con le leghe di alluminio è la ricerca dei parametri corretti per garantire una saldatura efficace ed al tempo stesso evitare cricche e porosità. I test effettuati forniscono spunti interessanti per ottimizzare ciascuno dei tre processi su questa specifica lega nella configurazione lap joint.