Il laboratorio è costituito dalla seguente strumentazione integrata:

Sorgente laser IPG YLS-4000:

laser in fibra all'itterbio, λ=1060 nm, potenza massima 4,2 kW, emissione continua e modulata (frequenza massima 5 kHz), prodotto caratteristico 3,5 mm mrad; focalizzazione laser con testa wobbling, oscillazione fascio con 4 diversi pattern (O, I, 8, ∞), ampiezza fino a 4 mm, frequenza massima 1 kHz, diametro fascio focalizzato 250 um, divergenza 52 mrad, video camera coassiale per osservazione processo.

Posizionatore a controllo numerico ed ausiliari:

3 assi lineari, uno rotativo, volume di lavoro 550x550x300 mm; sistema di adduzione gas di processo, due linee separate per gas inerti puri e miscele; spingi filo per saldatura con materiale di apporto (filo diam. 0,5-1,2 mm); aspirazione fumi ambientale e locale.

Strumentazione di monitoraggio processo:

il laboratorio è integrato con una serie di strumentazioni per registrazione dati per il controllo di qualità e la diagnostica del fascio e del processo fra cui:

• PRIMES Power Monitor 48 e Focus Monitor, che consentono di verificare la potenza reale e la qualità del fascio laser per sorgenti fino a 8 kW di potenza;
• Sistemi di registrazione dei parametri di processo (potenza, velocità di saldatura, ecc.) e delle temperature indotte sia mediante classiche termocoppie che con termografia.

Generatori ausiliari:

la stazione di lavorazione di saldatura permette di utilizzare, oltre alla sorgente laser, anche un generatore per saldatura ad arco TIG e plasma: Air Liquide Nertamatic 450, corrente massima 450 A (duty cycle 100%), modalità TIG polarità diretta e variabile, fino alla massima corrente, frequenza 50-200 Hz, plasma con arco pilota 25 A.

Il generatore può essere impiegato in alternativa o in sinergia con il laser implementando processi di saldatura ibridi laser-arco ampliando le potenzialità operative del laboratorio in termini di tipo di materiali e spessori saldabili.

Il campo di attività è in genere quello della saldatura e del trattamento superficiale che utilizza energia concentrata, specialmente per la saldatura di materiali ad alte prestazioni laddove sia richiesto il minimo apporto termico e quindi una ridotta deformazione permanente delle parti.

Le proprietà del laser consentono di eseguire giunzioni difficoltose, ad esempio tra materiali tra loro non del tutto compatibili. Il laboratorio ha una consolidata esperienza nella saldatura di acciai, leghe di alluminio per il settore Navale ed Automotive, leghe di magnesio, di Titanio e di Nichel per il settore aerospazio ed aeronautico, materiali a memoria di forma e giunzioni dissimili (ad esempio, rame-acciaio inox, Leghe di Nichel con Leghe di Titanio). Il range di spessori saldabile va da 0,2 mm a 10 mm in passata singola.

Il laboratorio progetta e realizza attrezzature necessarie alle attività: ad esempio, per il posizionamento e il bloccaggio delle parti da saldare e per la diffusione dei gas di processo.

Opera nell'ambito di progetti europei (es: GEMMA http://www.eera-jpnm.eu/gemma/), nazionali (Accordo di Programma, PON, ecc.), e regionali, in particolare nell’ambito del progetto MAGIC del Cluster progetti LAerospaZIO (https://materiali.sostenibilita.enea.it/news/finanziato-linsieme-progetti-laerospazio) relativo allo sviluppo di apparecchiature e procedure per la qualificazione di processi di saldobrasatura e saldatura per materiali in ambito aerospazio. Il Laboratorio è inoltre integrato nel progetto MAIA (https://materiali.sostenibilita.enea.it/projects/maia).

Svolge attività su richiesta di soggetti esterni, industria e ricerca, per studi di fattibilità su materiali e soluzioni progettuali fino alla produzione di piccole serie.

Particolare interesse è rivolto alle applicazioni per l'industria aerospaziale integrate con le tecnologie additive, oggetto di attività nell'ambito di progetti in essere.