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6.3 La saldatura laser
La saldatura laser in generale è autogena (non è necessario materiale di apporto) e avviene per fusione del materiale in corrispondenza dei due lembi da saldare. Inizialmente, quando la radiazione laser colpisce una superficie metallica, il valore della riflettività è elevatissimo per cui solo una piccola parte dell'energia irradiata viene assorbita. Tuttavia in un breve intervallo di tempo, dell'ordine delle centinaia di ms, comincia a formarsi il bagno di fusione: allo stato liquido il valore della riflettività precipita; più la densità di energia del laser aumenta più questo intervallo di tempo si restringe. Quando il materiale in questione comincia ad assorbire energia, entrano in gioco le sue proprietà termofisiche. La quantità d'energia necessaria per fondere e vaporizzare un certo volume V del materiale può essere in prima approssimazione ricavata dalla prima legge della termodinamica:
dove:
p = densità del materiale (kg/m3);
V= volume (m3);
Cps ΔT = calore necessario per portarlo a temperatura di fusione (J/kg);
Hf = calore latente di fusione (J/kg);
Cpl ΔT = calore necessario per portarlo a temperatura di vaporizzazione (J/kg);
Hv = calore latente di vaporizzazione (J/kg).
Dal punto di vista termodinamico, la saldatura Nd:YAG può essere eseguita per «conduzione» (Conduction Limited) o per «penetrazione» (Deep Penetration).
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