Ottimizzazione del processo di saldatura LASER di case prismatici in lega di alluminio AA-3003

La presente tesi si concentra sull'ottimizzazione del processo di saldatura LASER per la realizzazione di una giunzione robusta, di alta qualità ed ermetica di particolari case in lega di alluminio AA-3003, che costituiranno le celle di batterie prismatiche destinate al settore automotive elettrico. L'obiettivo principale consiste nella ricerca dei parametri di saldatura ottimali, tra cui la velocità di saldatura, la potenza complessiva del fascio LASER e l'indice Corona, capaci di soddisfare tutti i vincoli progettuali imposti dall’azienda committente e che consentano di ottenere i migliori risultati sia in termini estetici che resistenziali della giunzione e nell'identificazione della posizione ideale in cui effettuare la saldatura. La sorgente utilizzata per effettuare la saldatura è una sorgente LASER a fibra nLight Corona CFX-5000, che offre una precisione e un controllo del processo ottimali, aggiungendo un ulteriore parametro di saldatura rispetto alle sorgenti a fibra tradizionali. Attraverso un approccio sperimentale, sono stati eseguiti una serie di test di saldatura LASER, variando i parametri di processo in modo sistematico. I campioni saldati sono stati successivamente preparati metallograficamente allo scopo di poterli facilmente analizzare attraverso tecniche di ispezione visiva (mediante un microscopio ottico metallografico inverso e uno stereoscopio) in modo da poter rilevare le principali grandezze caratteristiche del cordone di saldatura, la presenza di eventuali difettologie e di poter valutare l’aspetto estetico della giunzione. Sono state quindi effettuate 18 prove bead-on-plate allo scopo di trovare i range di valori dei parametri con cui eseguire le successive prove di saldatura testa a testa. Le sperimentazioni successive (6+18 prove) sono state eseguite al fine di individuare i parametri ottimali di saldatura. Infine sono state svolte 5 ulteriori prove di saldatura allo scopo di trovare la posizione ideale in cui effettuare la saldatura.