Il presente lavoro mira a valutare l’efficacia di sistemi combinati di monitoraggio in-situ per il controllo qualità nella saldatura laser autogena, attraverso l’identificazione di deviazioni di processo e instabilità del bagno di fusione. L’attività sperimentale, condotta su acciaio inossidabile martensitico AISI 410, ha previsto un piano fattoriale (DoE) a tre variabili: potenza, velocità di scansione e diametro dello spot laser, articolato in otto passate. Il monitoraggio ha integrato la termografia a infrarossi, mediante FLIR T1020, e la misurazione ottica coassiale tramite Clamir. I dati sono stati elaborati in Matlab, applicando correzioni termiche e prospettiche e un algoritmo basato sui Contorni Attivi per l’estrazione geometrica. I risultati sono stati validati mediante analisi metallografica. L’ottimizzazione del tracciamento geometrico ha ridotto gli scostamenti dimensionali di Clamir rispetto alla metallografia, soprattutto nel regime di transizione in keyhole. La correzione termica ha inoltre permesso di ottenere temperature coerenti con lo stato di fusione della lega. L’integrazione dei dati termici e geometrici migliora la caratterizzazione del bagno fuso e costituisce una base per lo sviluppo di strategie di monitoraggio affidabili dei processi di saldatura laser.

MONITORAGGIO REAL-TIME DEL PROCESSO DI SALDATURA LASER MEDIANTE LA COMBINAZIONE DI TERMOGRAFIA A INFRAROSSI E MISURAZIONE COASSIALE DELLA GEOMETRIA DEL BAGNO DI FUSIONE

MINENNA, FABIANA
2025/2026

Abstract

Il presente lavoro mira a valutare l’efficacia di sistemi combinati di monitoraggio in-situ per il controllo qualità nella saldatura laser autogena, attraverso l’identificazione di deviazioni di processo e instabilità del bagno di fusione. L’attività sperimentale, condotta su acciaio inossidabile martensitico AISI 410, ha previsto un piano fattoriale (DoE) a tre variabili: potenza, velocità di scansione e diametro dello spot laser, articolato in otto passate. Il monitoraggio ha integrato la termografia a infrarossi, mediante FLIR T1020, e la misurazione ottica coassiale tramite Clamir. I dati sono stati elaborati in Matlab, applicando correzioni termiche e prospettiche e un algoritmo basato sui Contorni Attivi per l’estrazione geometrica. I risultati sono stati validati mediante analisi metallografica. L’ottimizzazione del tracciamento geometrico ha ridotto gli scostamenti dimensionali di Clamir rispetto alla metallografia, soprattutto nel regime di transizione in keyhole. La correzione termica ha inoltre permesso di ottenere temperature coerenti con lo stato di fusione della lega. L’integrazione dei dati termici e geometrici migliora la caratterizzazione del bagno fuso e costituisce una base per lo sviluppo di strategie di monitoraggio affidabili dei processi di saldatura laser.
2025
REAL TIME MONITORING OF LASER WELDING COMBINING OFF-AXIS INFRARED THERMOGRAPHY AND COAXIAL MELT POOL GEOMETRY MEASUREMENTS
Laser
Termografia
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