Hanma HT Handheld Fibre Laser Welding and Cleaning Machine

Hanma HT – saldatrice e pulitrice laser a fibra portatile

Hanma HT è una saldatrice laser a fibra portatile di settima generazione per lavori manuali che richiedono precisione. È disponibile nelle versioni HT1500, HT2000 e HT3000, per una potenza laser massima applicabile di 1500 W, 2000 W o 3000 W, con la sorgente collegata alla testa tramite un'interfaccia in fibra QBH a una lunghezza d'onda di 1064 nm. La testa HW980 pesa non più di 600 g ed è larga 42 mm: è questo che la rende maneggevole per un intero turno di lavoro, e non solo per qualche breve cordone.

Il fascio è formato da una lente di collimazione Ø20 mm con lunghezza focale di 50 mm e da una lente di focalizzazione Ø20 mm con lunghezza focale di 150 mm, attraverso un'apertura libera massima di 16 mm. Il modulo di oscillazione, insieme alla lente di focalizzazione, consente uno spot regolabile da 1 a 4 mm: uno spot ampio distribuisce l'energia sul giunto e compensa accoppiamenti imperfetti, uno stretto la concentra dove il materiale è sottile o la saldatura deve restare piccola. La saldatura avviene in modalità continua, a punti od oscillante; dove occorre colmare una fessura è disponibile l'alimentazione del filo d'apporto da 1,0, 1,2 o 1,6 mm.

La stessa testa dispone anche di una modalità di pulizia, così un'unica macchina copre sia la saldatura sia la pulizia delle superfici senza cambiare attrezzatura. I parametri si impostano da touch screen e si possono modificare direttamente al pezzo tramite il Wi-remote integrato, evitando di tornare all'armadio tra una passata e l'altra. Tra le altre funzioni di controllo figurano la regolazione fine PWM, rampa di salita e di discesa e il ritardo del getto (delay jet); l'interfaccia del controller lavora con 24 V DC, RS485, segnale PWM e comando dell'elettrovalvola.

Oltre i 500 W la testa deve essere raffreddata ad acqua. L'armadio ha un proprio refrigeratore, riempito con 15–20 L di acqua distillata o deionizzata, quindi il laboratorio non necessita di un'alimentazione idrica separata; i limiti per questo circuito interno sono una portata di almeno 1,8 L/min (0,48 gpm), una pressione in ingresso di 170–520 kPa (30–60 psi), una durezza dell'acqua inferiore a 250 mg/L come CaCO₃, un pH di 6–8 e particelle non superiori a 200 µm. Questi valori non sono un dettaglio: l'acqua sporca o dura incrosta i canali di raffreddamento e riduce la durata dell'ottica. Il gas di protezione è argon al 99,998%, azoto al 99,99% o elio al 99,998%, convogliato con un tubo da 6 mm a un ugello Ø12 mm lungo 80 mm, realizzato con una tolleranza da −0,02 mm a −0,04 mm. Le lenti sono protette dalle bruciature da spruzzi e dalle particelle.

Sul posto la macchina richiede un'alimentazione monofase a 220 V per i modelli da 1500 W e 2000 W oppure trifase a 380 V per il modello da 3000 W, una messa a terra dedicata non superiore a 4 Ω e argon o azoto a 0,15–0,3 MPa tramite un riduttore di pressione. L'elenco completo si trova alla voce Requisiti del sito nelle specifiche. Con l'apposito ugello di taglio, la stessa testa esegue anche semplici tagli manuali.

La macchina è adatta alle carpenterie che eseguono saldature manuali di lamiere, ai lavori di assemblaggio su spessori sottili e alle saldature di riparazione e manutenzione, quando il pezzo non può essere portato in una cella di saldatura fissa.

Capacità di saldatura

Lo spessore di saldatura efficace va da 0,5 a 6 mm, e il giunto conta quanto la potenza: un giunto di testa deve essere penetrato per l'intero spessore, mentre un giunto d'angolo o a sovrapposizione consente alla stessa potenza di lavorare più materiale.

• 1500 W — giunti di testa 2–3 mm, giunti d'angolo e a sovrapposizione 3–4 mm
• 2000 W — di testa 3–4 mm, d'angolo e a sovrapposizione 4–5 mm
• 3000 W — di testa 5–6 mm, d'angolo e a sovrapposizione 6–8 mm

Questi sono gli intervalli per una saldatura manuale affidabile in una sola passata su acciaio al carbonio, a una velocità di avanzamento ragionevole. Su stazioni automatizzate o robotizzate con oscillazione del fascio lo spessore lavorabile è leggermente superiore. Oltre questi intervalli la saldatura resta possibile, ma è più lenta, talvolta in più passate e con una qualità meno costante; per lavori strutturali pesanti oltre 6–8 mm, la scelta giusta rimane la MIG o un processo dedicato.

Perché il laser invece di MIG, TIG o elettrodo

Sulla lamiera sottile — da 0,5 a 3 mm di acciaio inox, alluminio o acciaio dolce — i processi classici concentrano molto calore su una piccola area. La lamiera si deforma facilmente e spruzzi o scorie vanno rimossi a mano prima della verniciatura, della lucidatura o dell'anodizzazione. La saldatura laser concentra l'energia su un'area molto ridotta: la zona termicamente alterata resta minima e il cordone è fine e pulito, senza spruzzi. I pezzi escono dalla postazione di saldatura quasi finiti, con molta meno rifinitura e meno scarti dovuti alle deformazioni.

• Deformazione minima — una zona termicamente alterata stretta, ciò che conta sulla lamiera sottile che resta visibile nel pezzo finito
• Nessuno spruzzo — un cordone pulito, senza scorie o spruzzi da smerigliare
• Apprendimento rapido — i nuovi operatori raggiungono una qualità costante molto prima che con la TIG
• Produttività — avanzamento più rapido sulla lamiera sottile, con meno passate

A confronto con i processi classici: il laser copre 0,5–6 mm a seconda della potenza, mentre la MIG parte da 0,6 mm, la TIG da 0,3 mm e l'elettrodo solo oltre i 2 mm, risultando inadatto alla lamiera sottile. La deformazione termica è minima, contro una deformazione moderata per MIG e TIG ed elevata per l'elettrodo. Il cordone non richiede pulizia, mentre la MIG lascia spruzzi e l'elettrodo scorie da spazzolare. L'avanzamento sulla lamiera sottile è molto rapido, la finitura eccellente, e acciaio inox, alluminio e acciaio di spessore sottile e medio rientrano tutti nel campo di lavoro. Il compromesso è il costo iniziale dell'attrezzatura, superiore a quello dei processi classici; i costi di esercizio restano bassi, perché il consumo di gas di protezione è contenuto e spesso il materiale d'apporto non è necessario.

Applicazioni

• Lettere scatolate — giunti sottili tra frontale e bordi laterali, senza deformazioni visibili sulla superficie vista dal cliente
• Cassonetti luminosi e strutture a telaio — assemblaggio rapido di profili e lamiere sottili, con un cordone pulito che non compromette la tenuta
• Totem e pali per insegne — giunti strutturali leggeri alla base e ai supporti, senza deformare i pannelli visibili
• Pannelli decorativi forati e traforati — elementi sottili fissati senza bruciarli né deformarli, mantenendo la precisione del disegno
• Strutture di supporto e staffe — giunti rapidi, pronti per la verniciatura elettrostatica o a spruzzo senza ulteriori passaggi di smerigliatura
• Saldatura manuale di carpenterie in lamiera e involucri
• Saldatura continua e a punti su assiemi di spessore sottile
• Saldatura con filo d'apporto dove occorre colmare le fessure dei giunti
• Saldature oscillanti su giunti e cordoni d'angolo più larghi
• Pulizia delle superfici con la modalità di pulizia della testa
• Saldature di riparazione e manutenzione su pezzi che non possono essere spostati