Saldatura laser di componenti in rame per la produzione di motori elettrici nel settore automotive

Il settore automotive ha visto un repentino sviluppo di auto con motori elettrici, date le sempre più stringenti leggi sulle emissioni inquinanti: risulta quindi indispensabile sviluppare nuove architetture per migliorare le prestazioni dei motori elettrici. Gli avvolgimenti tradizionali vengono sostituiti da nuovi avvolgimenti chiamati “hairpin”, realizzati in rame, in grado di essere attraversati da elevati flussi di corrente che consentono di erogare una potenza nettamente maggiore. Il rame è un materiale che gode di ottime proprietà di duttilità, conducibilità elettrica e termica; quest’ultima è la ragione principale della scarsa saldabilità del rame mediante tecniche tradizionali. Le saldature realizzate sono, inoltre, afflitte dalla problematica delle porosità. In questo contesto la scelta di una sorgente laser garantisce una risposta efficace: consente di determinare alcune problematiche fornendo un elevato apporto di calore in maniera localizzata. Elevata produttività, grande flessibilità e possibilità di automatizzare completamente l’operazione, sono ulteriori caratteristiche fortemente apprezzate “nell’industria 4.0”. L’obiettivo dell’attività sperimentale è: valutare l’utilizzo della saldatura laser a profonda penetrazione, operante in continuo con una lunghezza d’onda caratteristica nel campo dell’infrarosso e indagare l’influenza dei parametri energetici sui risultati morfologici ottenuti, valutando al contempo, l’effetto sulla problematica delle porosità. Sono state realizzate prove di resistenza meccanica per valutare le caratteristiche del giunto ottenuto. Vengono portate avanti due diverse strategie di scansione, al fine di indagare l’opportuna quantità di energia da fornire al pezzo ed eventuali incrementi di efficienza, causati da una differente modalità di trasferimento di energia. Sono stati individuati i parametri che regolano il processo e la strategia di scansione che permette di incrementare la resistenza meccanica del giunto.