Che cos'è la saldatura TIG (GTAW) e come funziona

Che cos'è la saldatura TIG (GTAW) e come funziona

Il processo di saldatura TIG è un metodo di saldatura ad arco altamente sofisticato, preciso e versatile che unisce quasi tutti i metalli.

In altre parole, la saldatura TIG è incredibile. Ma è anche molto impegnativo.

Questo articolo ti insegnerà cos'è la saldatura TIG, come funziona, le sue applicazioni e come iniziare. Inoltre, lo confronteremo con la saldatura MIG, discuteremo le carriere della saldatura TIG e condivideremo pro e contro cruciali di questo processo di saldatura.



Cos'è La Saldatura TIG?
TIG, o gas inerte di tungsteno, utilizza un elettrodo di tungsteno non consumabile per creare un arco e unire il metallo. Richiede l'uso di gas di protezione, più comunemente argon puro o argon miscelato con elio.

Questo processo di saldatura utilizza corrente continua ("DC") e corrente alternata ("AC") a seconda del metallo da unire.





L'American Welding Society ("AWS") classifica la saldatura TIG come "saldatura ad arco di tungsteno a gas", ma l'abbreviazione "GTAW" è comunemente usata. Inizialmente, il processo era chiamato "heliarc", ma quel termine compare raramente al giorno d'oggi. Puoi leggere di più sulla saldatura Heliarc qui .

Gli aspetti unici della saldatura TIG sono l'assenza di contatto fisico tra l'elettrodo e i pezzi metallici e il fatto che l'elettrodo non si consuma durante il processo. Di conseguenza, l'arco è stabile e pulito e produce saldature esteticamente gradevoli.

Gli elettrodi utilizzati in altri processi di saldatura ad arco interagiscono fisicamente con il metallo e possono coinvolgere vari agenti fondenti, il che si traduce in schizzi e minore controllo sull'arco di saldatura.

Come Funziona La Saldatura TIG?


La saldatura TIG funziona fondendo il metallo di base con un arco elettrico formato tra l'elettrodo di tungsteno e il metallo messo a terra (la pinza chiude il circuito).

Analizziamolo…

Elettrodo Di Tungsteno
Il metallo di tungsteno fonde a temperature molto più elevate (3422°C) rispetto a metalli come l'acciaio (1371-1540°C) e l'alluminio (660°C). Pertanto, l' elettrodo di tungsteno tollera facilmente il calore elevato in quanto dirige l'arco elettrico nel bagno di saldatura. Inoltre, man mano che il tungsteno diventa più caldo, l'emissione di elettroni migliora e crea un arco ancora più stabile e pulito.

È possibile modellare l'arco di saldatura e la larghezza del cono affilando la punta dell'elettrodo di tungsteno fino a renderla appuntita. Questo metallo è facile da modellare e mantiene bene la configurazione desiderata. È possibile modificare l'apporto di calore e la concentrazione adattando la forma della punta in tungsteno, che è un aspetto estremamente vantaggioso della saldatura TIG.





Metallo D'apporto
Il processo di saldatura TIG può unire metalli con o senza metallo d'apporto. L'arco di saldatura originato dall'elettrodo di tungsteno fonde i due metalli base e li fonde. Tuttavia, per ottenere giunzioni resistenti, di solito è necessario il metallo d'apporto.

L'aggiunta di metallo d'apporto è uno degli aspetti difficili di GTAW. È necessario aggiungere il metallo d'apporto tamponando un filo d'apporto nel bagno di saldatura con una mano mentre si controlla la torcia TIG con l'altra.







Toccare il tungsteno con il metallo d'apporto contamina l'elettrodo, richiedendo di fermarsi e riaffilare la punta di tungsteno. Quindi, aggiungere il metallo d'apporto è complicato perché la punta in tungsteno e la punta del filo d'apporto devono essere vicine e muoversi nella stessa direzione senza toccarsi.

Gas Di Protezione
Come suggerisce il nome, il processo di saldatura "gas inerte di tungsteno" richiede l'utilizzo di un gas di protezione inerte per proteggere l'elettrodo di tungsteno e il metallo fuso dall'ossidazione. I gas inerti non reagiscono con i materiali utilizzati per saldare. Questa protezione è essenziale perché garantisce un ambiente pulito e stabile per l'arco e la pozzanghera di metallo fuso nel giunto.


I due gas di protezione più comunemente usati per la saldatura TIG sono l'argon e l'elio. L'argon è quasi perfetto e svolge il lavoro nel 99% dei casi. Tuttavia, potresti incontrare attività in cui una miscela di elio e argon può migliorare la penetrazione. Sappi solo che sacrifica un po 'di stabilità dell'arco.

Dove Viene Utilizzata La Saldatura TIG?
La saldatura ad arco di tungsteno a gas viene generalmente utilizzata per saldature di precisione e giunzione di metalli esotici come acciaio inossidabile, alluminio, Chromoly, leghe di nichel e magnesio. Tuttavia, viene impiegato anche per la saldatura di normali acciai dolci se la qualità della giunzione deve essere assoluta. Altrimenti, la saldatura MIG è più adatta per l'acciaio dolce perché è più veloce e più facile.

Il processo di saldatura TIG consente il controllo totale dell'apporto termico e dell'arco di saldatura. Le moderne fonti di alimentazione TIG supportano il TIG pulsato ed è possibile modificare il bilanciamento CA, la frequenza, le forme d'onda e l'uscita dell'amperaggio individuale per le porzioni DCEN e DCEP dell'AC. Inoltre, un pedale consente di moderare l'amperaggio in tempo reale durante la saldatura.

È necessario un controllo preciso del calore per la saldatura professionale di pezzi sottili , in particolare con materiali esotici. Ad esempio, l'acciaio inossidabile trattiene il calore, portando alla precipitazione del carbonio che distrugge rapidamente la sua resistenza alla corrosione. Tuttavia, se si utilizza la saldatura TIG pulsata, è possibile controllare l'apporto di calore e realizzare saldature perfette dell'acciaio inossidabile.

Saldatura Alluminio E Magnesio
Alcuni materiali come l'alluminio o il magnesio possono essere saldati a TIG solo se si desidera ottenere la massima qualità di giunzione. Anche la saldatura MIG dell'alluminio funziona bene, ma le saldature AC TIG sono re. Questo perché il DCEP rimuove completamente gli ossidi superficiali mentre il DCEN consente loro di penetrare nel materiale. I generatori di saldatura MIG non possono fornire un controllo totale come i saldatori TIG.

saldatura tig ac dcep
The image shows how AC alternates between DCEP and DCEN and how DCEP breaks oxides while DCEN penetrates the metal.






Puoi personalizzare perfettamente l'arco per il tuo pezzo specifico in alluminio o magnesio utilizzando il bilanciamento CA e il controllo dell'ampiezza (modificando individualmente l'uscita dell'amperaggio DCEN e DCEP). Ciò richiede esperienza perché è necessario valutare l'entità degli ossidi superficiali e impostare il corretto bilanciamento CA e l'uscita dell'amperaggio per ciascuna polarità in modo che corrisponda alla situazione. Nessun altro processo di saldatura ad arco offre così tanto controllo.

Aspetti Di Saldatura
Infine, l'estetica gioca un ruolo significativo quando si decide quale processo di saldatura utilizzare. La saldatura a bastoncino e con filo animato non è un'opzione se si desidera saldature graziose. Mentre le saldature MIG possono avere un bell'aspetto, la saldatura TIG raggiunge i migliori risultati.













Immagina di utilizzare il processo di saldatura a bastoncino per realizzare il telaio di una bicicletta. Sarebbe un disastro e richiederebbe un'estesa pulizia post-saldatura.

Ma, d'altra parte, un abile saldatore TIG può fare il famoso cordone "pila di dimes" che richiede poca o nessuna pulizia. Lo stesso vale per le riparazioni di carrozzerie, mobili per interni o qualsiasi altra cosa in cui l'estetica è essenziale.

Il TIG È Diverso Dalla Saldatura MIG?
La saldatura TIG è molto diversa dalla saldatura MIG perché il processo di saldatura MIG utilizza un elettrodo consumabile che funge anche da metallo d'apporto. A differenza del TIG, la saldatura MIG si basa su un trainafilo automatico che spinge il filo di metallo d'apporto nel bagno di fusione fuso. Ma anche questo filo di apporto è energizzato, proprio come l'elettrodo di tungsteno nella saldatura TIG.




Il filo MIG viene spinto dal trainafilo, attraverso il conduttore e nella torcia della pistola MIG. Una volta che il filo tocca il metallo, si forma un arco che fonde il filo e il metallo di base. Quindi, a differenza del TIG, l'elettrodo diventa la parte del giunto e la saldatura senza metallo d'apporto è impossibile.

La saldatura MIG crea anche schizzi perché l'arco si spegne e si riaccende ogni volta che il filo tocca il metallo. Ciò si verifica molte volte in un secondo durante un tipico trasferimento MIG in cortocircuito. Di conseguenza, la saldatura MIG non è intrinsecamente in grado di realizzare saldature esteticamente gradevoli come il processo di saldatura TIG.

Tuttavia, poiché l'aggiunta del metallo d'apporto al bagno di saldatura è automatizzata, il processo di saldatura MIG è molto più facile da imparare. Inoltre, è possibile ottenere velocità di saldatura molto più elevate e migliorare la produttività rispetto alla saldatura TIG.

Se puoi utilizzare il processo di saldatura MIG, fallo perché è più produttivo. Dovresti usare la saldatura TIG quando la qualità del giunto è fondamentale, quando si saldano materiali esotici o se l'estetica della saldatura è essenziale.

Correlati : Saldatura TIG vs MIG - Principali differenze

Di Cosa Ho Bisogno Per Saldare A TIG?
L'attrezzatura per la saldatura TIG è più costosa dell'attrezzatura per saldatura MIG o stick. Esistono saldatrici TIG convenienti sul mercato, ma non offrono tutte le funzioni precedentemente discusse per il controllo dell'arco.

L'attrezzatura necessaria per la saldatura TIG comprende:

Saldatore TIG : il pezzo più costoso della configurazione. La saldatrice TIG deve supportare l'uscita AC TIG per saldare l'alluminio.
Elettrodo di tungsteno: le barre di lantanio, cerio, torio e tungsteno puro sono le più comunemente utilizzate. Il tungsteno toriato è radioattivo, ma il lantanio è un sostituto eccellente e sicuro.
Barre di riempimento : utilizzare ER70S-6 per acciaio dolce generico, ER308 per acciai inossidabili standard serie 200 e 300 ed ER4043 per la maggior parte delle applicazioni in alluminio.
Serbatoio del gas di protezione – Acquista e ricarica, non noleggiare. È più economico così. Leggi la nostra guida sulle dimensioni del serbatoio del gas di protezione qui, o procurati semplicemente una bombola di gas argon da 80 CF che funziona alla grande per la maggior parte dei lavori e dei carichi di lavoro.
Elmetto per saldatura - Il cappuccio deve essere classificato per un basso amperaggio TIG se si saldano materiali sottili che richiedono un basso amperaggio iniziale.
Guanti : non utilizzare guanti per impieghi gravosi per la saldatura MIG o con bastoncino. Utilizzare guanti in pelle di capra leggeri e flessibili progettati per TIG .
Pedale : consente di moderare l'amperaggio in tempo reale, ma non tutte le saldatrici supportano la connessione a pedale.
Devi anche armarti di pazienza. Imparare a saldare a TIG richiede pratica, molto tempo ed esperienza pratica



Nessuno padroneggia mai veramente la saldatura TIG. Siamo tutti d'accordo per il viaggio. Chiedi a qualsiasi professionista e diranno tutti che stanno ancora imparando.

Ma, con un po' di pratica, realizzerai saldature belle e uniformi in una posizione piatta e orizzontale. Man mano che acquisisci maggiore esperienza, sarai in grado di saldare giunti più complessi e lavorare su materiali esotici.

Pro E Contro Della Saldatura TIG
Vantaggi di GTAW:

Massima qualità del giunto
Salda quasi tutti i materiali
Perfetto per brodo sottile
Bassa probabilità di contaminazione della saldatura
Saldare con o senza metallo d'apporto
Niente schizzi o fumo
Non richiede flusso o scorie
Consente la saldatura in tutte le posizioni
Massimo controllo su arco e apporto di calore
Fornisce un'eccellente visibilità dell'arco e del bagno di saldatura
TIG fa le saldature più belle
Svantaggi di GTAW:

È un processo impegnativo da imparare
La saldatura TIG è un processo lento, che riduce la produttività
Piccoli errori nella velocità di spostamento, nell'amperaggio in uscita, nelle impostazioni degli impulsi o nella preparazione del tungsteno possono compromettere significativamente la qualità della saldatura
La saldatura all'aperto soffia via il gas di protezione
Attrezzatura costosa
Carriere Nella Saldatura TIG
I migliori posti di lavoro per saldatori TIG qualificati sono nei settori aerospaziale e delle condutture. Tuttavia, il lavoro sulle tubazioni viene spesso eseguito in ambienti difficili. Quindi, se riesci a riparare gli aeroplani, avrai migliori condizioni di lavoro.

Altre industrie includono fabbricazione, saldatura strutturale, alimenti e bevande, petrolio e gas. Tutti questi richiedono operatori TIG esperti per unire leghe esotiche e realizzare giunzioni complesse. Per ottenere un lavoro di saldatura TIG ben pagato, devi essere un saldatore TIG certificato.

Ti consigliamo di iscriverti a una scuola di saldatura come Tulsa, Lincoln Electric o Hobart. Non solo imparerai dai migliori, ma i tuoi istruttori di saldatura e consulenti di carriera possono aiutarti a trovare un buon lavoro non appena avrai i documenti.

Avvolgendolo
La saldatura TIG è il miglior metodo di saldatura ad arco per ottenere saldature belle e di alta qualità. Grazie a un elettrodo non consumabile che dirige con precisione l'arco e alle numerose funzioni offerte dalle moderne apparecchiature TIG, è possibile personalizzare l'arco e l'apporto di calore esattamente secondo necessità.
Tuttavia, la saldatura TIG è lenta ed estremamente difficile da imparare. Per questo motivo, la saldatura MIG è il processo di saldatura ad arco più utilizzato. Ma GTAW è il re regnante in termini di estetica e pulizia, rendendolo insostituibile per molte applicazioni di saldatura.

Leggi anche : 4 tipi principali di processi di saldatura

Altre guide per saldatura TIG
Scratch Start TIG contro Lift Arc
Processo TIG
Attrezzatura Tig
Saldatura TIG Alluminio

4 tipi principali di processi di saldatura (con diagrammi)


La saldatura è la pratica di unire pezzi di metallo separati fondendoli, quindi fondendoli.

Esistono parecchi processi di saldatura, inclusi molti di cui potresti non aver mai sentito parlare.

Alcuni metodi high-tech utilizzano laser , microonde o elettromagneti.

Esistono anche metodi a bassa tecnologia come la fusione con una torcia o una fucina, quindi martellando due pezzi in uno.

Ecco uno sguardo ai quattro processi di saldatura più comunemente usati.

Quattro Tipi Comuni Di Processi Di Saldatura
Esistono molti tipi di processi di saldatura, ma i quattro processi di saldatura più comuni sono:

Saldatura MIG (GMAW)
Saldatura TIG (GTAW)
Saldatura a bastone (SMAW)
Saldatura ad arco con anima di flusso (FCAW)
Alcuni dei motivi per cui sono così dominanti:

Esigenze industriali
Convenienza per artigiani fai-da-te
Con la saldatura TIG, la qualità molto elevata è fondamentale.
Facile da imparare (eccetto TIG)
Sono tutti processi di saldatura ad arco , il che significa che il pezzo in lavorazione, il morsetto di messa a terra e l'elettrodo completano un circuito elettrico quando l'elettrodo entra in contatto. Il sollevamento crea un arco.

Questo arco di elettricità raggiunge migliaia di gradi, fondendo il metallo e facendo fluire insieme pezzi separati. L'elettrodo utilizza un metallo d'apporto che fonde e riempie il vuoto, diventando parte del singolo pezzo di metallo.

Migliaia di gradi di calore superficiale generano reazioni chimiche con l'aria e sostanze come olio o ruggine. L'ossigeno e l'azoto causano fragilità, ruggine, porosità e possibili guasti.

Ogni processo protegge il bagno di saldatura fuso dall'aria e dai contaminanti superficiali inondando la regione dell'arco con gas inerti, che non reagiscono ad altri prodotti chimici. Le saldature finite sono molto più resistenti, più uniformi e molto più pulite senza entrare in contatto con l'aria mentre raggiungono la fusione.

1. GMAW: Saldatura Ad Arco Metallico A Gas (Saldatura MIG)
Con la saldatura MIG, il gas di protezione proviene da una bombola pressurizzata di gas inerte. L'arco è prodotto da un filo che si fonde anch'esso riempiendo il giunto.

Come funziona










La saldatura GMAW è solitamente chiamata MIG . In questo processo, l'elettrodo è un filo caricato elettricamente, che viene continuamente alimentato da una bobina motorizzata nella saldatura mentre inonda anche il gas di protezione sopra la saldatura.

Il cavo di saldatura alla torcia MIG collega l'alimentazione, ha un manicotto interno per far scorrere il filo dell'elettrodo e include un tubo del gas come parte del collegamento della torcia MIG.

Il gas di protezione per MIG è solitamente anidride carbonica.

Quando viene utilizzato
Se la velocità è un problema, sei un principiante o hai bisogno di mantenere basso il calore, la saldatura MIG è il processo migliore. Il gas di protezione aggiunge uno strato di complessità ma fornisce anche un buon controllo del calore e una saldatura pulita.

Professionisti
Buono per la saldatura di produzione
L'alimentazione continua del filo significa facile da imparare
Buon controllo del calore
Saldature pulite
Facile da imparare
Contro
Il vento può soffiare via il gas di protezione
Tutta la vernice e la ruggine devono essere rimosse
2. GTAW: Saldatura Ad Arco Di Tungsteno A Gas (Saldatura TIG)
TIG è un processo difficile da padroneggiare. Richiede più conoscenza, destrezza, tempo ed esperienza rispetto ad altri processi, ma ripaga con saldature migliori, più belle e più resistenti.












Il modo principale in cui TIG differisce da altri processi è il suo elettrodo. L'elettrodo nella torcia è una corta asta di tungsteno, affilata fino a una punta.

La differenza è che l'elettrodo non si consuma. Invece, mentre lavora la torcia con una mano, l'operatore alimenta una lunga asta di metallo d'apporto nel bagno di saldatura. Questa barra di metallo viene consumata dal bagno di saldatura. L'elettrodo colpisce e mantiene l'arco solo per fondere il metallo come farebbe una torcia a fiamma.

I risultati favorevoli dipendono in gran parte dalla capacità dell'operatore di maneggiare bene la torcia, controllare il livello di calore e alimentare l'asta di riempimento alla giusta velocità. Come una configurazione MIG ma senza meccanismo di alimentazione del filo, la connessione della torcia TIG trasporta gas inerte pressurizzato per allagare la regione dell'arco. Il gas di protezione abituale per la saldatura TIG è l'argon.

Quando viene utilizzato
La saldatura TIG viene utilizzata in luoghi in cui sono necessarie saldature forti e pulite. Alcune strutture realizzate mediante saldatura TIG sono coperte una volta costruite e non possono essere manutenute facilmente. I telai degli aerei, i dispositivi elettrici, i mobili elettronici di fascia alta e le gabbie per auto da corsa sono alcuni esempi




Un altro caso per TIG è la situazione opposta, in cui la saldatura è sempre visibile e richiede un certo livello di appeal visivo o convalida high-tech. Alcuni esempi sono i telai hot rod a vista, la carrozzeria personalizzata o i mobili da giardino di design.

Professionisti
AC TIG salda le leghe di alluminio e magnesio
DC TIG salda ottone, rame, acciaio, acciaio inossidabile e titanio
Migliore qualità, massima precisione
In grado di saldare materiali molto sottili
Nessuna scoria
Contro
Ci vuole più abilità ed esperienza per padroneggiarlo
Le macchine TIG sono più costose
Leggi correlate : Differenze tra MIG e TIG

3. SMAW: Saldatura Ad Arco In Metallo Schermato (Saldatura A Stick)
La saldatura a bastoncino è nata per prima ed è il concetto più semplice. Le persone hanno saldato con bastoncini dalla fine del 1800. Ha la tecnologia più antica, più semplice e più collaudata.

Come funziona







Un saldatore a bastoncino ha una fonte di alimentazione e grandi cavi con un portaelettrodo su un cavo e un pesante morsetto per il pezzo in lavorazione sull'altro. L'elettrodo è un'asta di metallo, come un pezzo di filo spesso. Sono disponibili in diversi metalli e leghe.

Il diametro dell'asta di saldatura varia. Viene selezionato in base allo spessore del metallo. Le bacchette per saldatura sono ricoperte da uno spesso rivestimento di un materiale chiamato flusso che brucia nell'arco, generando un gas per schermare il bagno di saldatura.

Quando il metallo si raffredda, il flusso forma una crosta sottile e fragile chiamata scoria che deve essere scheggiata e spazzata via.

Quando viene utilizzato
Se può essere saldato, è saldato con un bastoncino. L' arco a bastone è preferito quando è difficile raggiungere la saldatura o sono presenti ruggine, olio e altri contaminanti sul giunto di saldatura. Funziona bene su acciaio, ghisa, alluminio, acciaio inossidabile e superfici dure su attrezzature agricole.

Professionisti
Facile da imparare
Conveniente
Non sensibile ai contaminanti
Puoi saldare quasi tutti i metalli
Contro
Il metallo sottile può essere difficile da lavorare
Genera molto calore.
Ci vuole molto tempo
Leggi anche : Differenze tra MIG e Stick

4. FCAW: Saldatura Ad Arco Animato
Saldatura con nucleo di flusso. noto anche come saldatura MIG senza gas, è un processo altamente versatile noto per il basso costo, il facile apprendimento e gli ottimi risultati. Viene utilizzato anche nella produzione, ma con modifiche alla schermatura e macchine più grandi.

Come funziona



Come il processo a bastoncino ha un elettrodo rivestito di flusso, il processo FCAW utilizza un filo cavo riempito di flusso.

FCAW alimenta una bobina di filo attraverso il cavo di saldatura come fa MIG. Puoi saldare più velocemente delle saldatrici a bastoncino perché l'unico momento in cui cambi l'elettrodo è quando la bobina del filo si esaurisce.

FCAW-S e FCAW-G
Ci sono due gusti di saldatura con nucleo di flusso nell'uso principale.

FCAW-S
La "S" significa "auto-schermato" ed è la tecnica del nucleo di flusso più comune perché è poco costosa, semplice ed efficace in un batter d'occhio.

FCAW-G
Conosciuta anche come saldatura a filo a doppia schermatura, la "G" significa che viene utilizzato un gas di protezione esterno oltre al filo con anima di flusso standard. Questo approccio fornisce un arco più fluido e controllabile rispetto ai processi FCAW-S e MIG.

Quando viene utilizzato
Più comunemente, la saldatura del nucleo di flusso è vista tra gli hobbisti, le piccole imprese e le officine di fabbricazione perché fornisce grande penetrazione, controllo del calore e facilità d'uso a un costo economico rispetto alla saldatura MIG .

Professionisti
Probabilmente il processo più semplice da imparare
Funziona bene su sporco, vernice e materiale arrugginito
Può essere utilizzato in condizioni ventose
Gestisce bene l'acciaio spesso
Contro
Le scorie devono essere rimosse
Produce molti schizzi
Avvolgendolo
Sebbene ci siano molti modi per saldare, questi quattro processi dominano. Non aver paura di fare domande a tutti i saldatori che conosci. Una volta che hai familiarità con ciò
che ogni processo comporta, sei meglio attrezzato per prendere decisioni importanti.

A cosa serve la saldatura MIG?

La saldatura MIG (Metal Inert Gas) è comunemente utilizzata nei settori automobilistico, edile, manifatturiero ad alta produzione, aerospaziale, ferroviario e marittimo. Inoltre è utilizzato in molti mercati di nicchia e la maggior parte degli appassionati di saldatura e fai-da-te possiede una macchina MIG grazie alla sua facilità d'uso .

Che si tratti di articoli per la casa in alluminio leggero, telai di automobili o costruzioni in acciaio pesante, scoprirai che viene impiegata la saldatura MIG.

È una forma versatile di saldatura utilizzata con numerosi metalli. Ma la saldatura MIG brilla quando è necessaria una saldatura ad alto volume che deve essere completata in un breve lasso di tempo.

Quindi, diamo prima un'occhiata ai diversi tipi di metallo che possono essere saldati MIG.

Sommario mostra
Per Quali Metalli Viene Utilizzata La Saldatura MIG?
Acciai
Esistono diversi tipi di acciaio: acciaio al carbonio, legato, inossidabile e per utensili, solo per citarne alcuni. L'acciaio al carbonio è il metallo più facile da saldare MIG; per questo motivo è anche usato più spesso di qualsiasi altro metallo.

Ad un certo punto, probabilmente lavorerai con l'acciaio al carbonio. È il metallo meno costoso ed è molto versatile. La saldatura MIG può essere utilizzata per prefabbricare parti di edifici, come scale e binari, e persino per riparare telai di automobili. Puoi anche saldare a MIG progetti in acciaio più delicati, come apparecchi di illuminazione e mobili.

L'acciaio è un ottimo metallo per imparare le corde della saldatura MIG. A seconda dello spessore del metallo, dovrai regolare la velocità del filo e la tensione sulla tua saldatrice. Tutto sommato, l'acciaio è un metallo semplice con cui saldare MIG ed è l'ideale per i principianti per imparare.

Alluminio
Come l'acciaio, esistono diversi tipi di alluminio. Tuttavia, ci sono grandi differenze nella saldatura MIG dell'alluminio. È molto più leggero dell'acciaio, quindi non può sopportare il calore estremo finché l'acciaio.

Ci vuole una mano veloce e delicata per saldarlo correttamente e la velocità del filo deve essere maggiore di quella dell'acciaio. Inoltre, spingere la saldatura è la scelta migliore per evitare saldature contaminate.

Tutto ciò significa che è più facile produrre una cattiva saldatura. Per evitarlo, dovrai considerare diverse variabili prima di iniziare la saldatura MIG con l'alluminio. È fondamentale conoscerne lo spessore e il tipo di lega quando si intraprende un progetto.

Iniziare sempre con metallo pulito, utilizzando una spazzola metallica in acciaio inossidabile o alluminio per rimuovere l'ossido dalla superficie. È fondamentale rimuovere questo strato di ossido per evitare di contaminare il tallone. Inoltre, pulire l'articolazione dopo averla spazzolata per rimuovere i detriti.


La scelta del gas di protezione più comune è il 100% di argon e un filo 4043 o 5356 è tipico per la saldatura MIG dell'alluminio.

Parlando di filo, l'alluminio è più morbido e malleabile dell'acciaio. Ciò rende più difficile far passare il cavo e può intasarsi o formare "nidi" di filo in corrispondenza del trainafilo.

Per evitare questo, si possono utilizzare diversi liner con minore attrito con il filo, facilitando la spinta verso la torcia. Oppure puoi usare una pistola a bobina che elimina la necessità di spingere il filo attraverso il cavo.

Per saperne di più : Saldatura MIG alluminio (con impostazioni)

Acciaio Inossidabile




Sebbene esistano numerose leghe diverse, in generale l'acciaio inossidabile condivide alcune cose in comune con l'acciaio e l'alluminio. È una forma di acciaio, quindi non è leggero come l'alluminio. Ma deve essere pulito allo stesso modo prima della saldatura poiché le saldature potrebbero facilmente contaminarsi, come l'alluminio.

Il tipo di filo e il gas sono dettagli che vorrai sicuramente confermare prima di iniziare a lavorare con l'acciaio inossidabile. Il fattore più critico per quanto riguarda il gas è che è necessario avere meno del 5% di anidride carbonica nel gas di protezione.

Per saperne di più : Miglior gas da utilizzare durante la saldatura MIG

I fili più comunemente usati sono 308, 309 e 316, ma è necessario assicurarsi che il filo utilizzato sia progettato per la particolare lega di acciaio inossidabile che si sta saldando. Vale la pena ricontrollare perché ci sono molte leghe di acciaio inossidabile.

Vuoi spingere la tua saldatura con acciaio inossidabile per mantenere una corretta copertura del gas. Come con qualsiasi tipo di saldatura, mantieni una velocità costante che non sia né troppo veloce né troppo lenta. Potrebbe essere necessaria un po' di pratica poiché l'acciaio inossidabile tende a mostrare tecniche di saldatura incoerenti in modo più chiaro rispetto all'acciaio normale.

Per saperne di più : Saldatura MIG acciaio inossidabile

Magnesio
Sarebbe facile presumere che il magnesio della saldatura MIG sia identico all'alluminio, dato quanto sono simili all'aspetto e al tatto. Entrambi richiedono la stessa mano ferma, utilizzano gas argon puro e richiedono un'elevata velocità di avanzamento del filo.

La maggior parte delle impostazioni sulla tua macchina può essere la stessa dell'alluminio. La maggior parte dei saldatori utilizza il processo MIG per saldare il magnesio che si trova sul lato più spesso. Il magnesio richiede ancora più finezza quando è sottile, rendendo la saldatura TIG l'opzione migliore con calibri più sottili.

Ma c'è anche una differenza fondamentale nella saldatura MIG del magnesio. Il filo richiesto è diverso. Se saldi il magnesio con un filo fatto per l'alluminio, si romperà. Il filo giusto è difficile da trovare e molto costoso. Se sei pronto per la caccia, cerca il cavo AZ61A, è quello che vuoi.

Ghisa
Non includo la ghisa perché è un ottimo metallo per la saldatura MIG. Non è un ottimo materiale di saldatura in generale. Ma può essere saldato se conosci le sue qualità uniche.

In passato ho erroneamente rovinato parti in ghisa perché non conoscevo abbastanza le loro proprietà. Era inverno e la ghisa doveva essere preriscaldata prima di essere saldata. Puoi usare una torcia per scaldare lentamente il metallo. Tieni la torcia più lontana dalla ghisa per iniziare, avvicinandola mentre il pezzo si riscalda. Dovrebbe essere un processo lento.

Anche la saldatura dell'intero pezzo in una volta può causare una crepa. Quindi, smetti di saldare ogni centimetro circa per uniformare la temperatura. Anche l'articolazione deve raffreddarsi lentamente, altrimenti si spezzerà. Usando sempre la torcia, puoi applicare un calore gradualmente inferiore ogni 30 secondi per alcuni minuti, fornendo un raffreddamento graduale.


Applicazioni Che Funzionano Bene Con La Saldatura MIG
Volume Alto
La cosa che preferisco di MIG è la velocità di lavoro. Quando si salda a bastoncino, si può solo andare così veloci. D'altra parte, MIG utilizza un gas di protezione, non flusso, e puoi regolare la velocità di avanzamento del filo per stare al passo con i tuoi movimenti. Ciò consente la deposizione di più riempitivo e si verifica una maggiore adesione ad ogni passaggio della torcia.

Sia che tu stia lavorando con parti di grandi dimensioni che richiedono saldature lunghe o piccole parti che richiedono solo saldature da un pollice, l'utilizzo di MIG è probabilmente più veloce del bastone. Quindi, fintanto che le tue impostazioni sono configurate e la tua tecnica è corretta, puoi volare attraverso i lavori. Più ti senti a tuo agio, più ambizioso puoi ottenere con le tue impostazioni.

In un lavoro, ho saldato piccole parti che avrebbero richiesto molto più tempo utilizzando un saldatore a bastoncino. È diventato ovvio che non è necessario puntare l'estremità di un lungo bastone in piccoli spazi con una pistola MIG.

A differenza della saldatura a bastoncino, puoi appoggiare la pistola ovunque senza che l'elettrodo tenti di saldarsi al tavolo o a qualsiasi altro metallo vicino. Questo è utile quando si spostano parti su e giù dal tavolo ad alta velocità.

Saldature Automatiche
La saldatura MIG automatizzata è ciò che si ottiene incrociando una saldatrice MIG con programmazione e macchinari (ad es. robot). C'è un numero sempre crescente di macchine computerizzate che oggi saldano MIG.

Alcuni eseguono semplici saldature a punti, mentre altri possono eseguire perline lunghe e belle. Quando combini la premessa di base della saldatura MIG con altre macchine, possono accadere cose incredibili. Più avanti parleremo di robotica e saldatura MIG.

I sistemi di saldatura MIG automatizzati funzionano con vari tipi di metallo, dall'acciaio dolce al carbonio all'acciaio inossidabile, all'alluminio e ad altri metalli non ferrosi. Possono saldare qualsiasi cosa, da metalli di calibro molto sottile a pezzi strutturali di grandi dimensioni, come travi e travetti.

La saldatura MIG automatizzata sta diventando sempre più accessibile. Man mano che la tecnologia si evolve, sempre più aziende offriranno saldatrici automatiche online.

In Quali Settori Viene Utilizzata La Saldatura MIG?
Produzione
La saldatura MIG viene utilizzata in tutti i tipi di lavori di produzione. Le macchine MIG leggere e pesanti sono utilizzate in molti settori manifatturieri, dalle piccole parti per l'arredamento della casa alle grandi parti prefabbricate per l'edilizia.

Una macchina MIG tipicamente fa cose in grandi volumi su una catena di montaggio. Se è prodotto in serie a mano, c'è una buona probabilità che sia stato saldato a MIG.

Costruzione
La maggior parte degli edifici più importanti che vedi usano l'acciaio. In genere, non troverai macchine MIG nei cantieri. Ma le saldature MIG vengono spesso utilizzate per creare le parti utilizzate durante la costruzione di nuovi edifici.

Attingendo dall'esperienza, ho costruito in officina vari tipi di parti costruttive con una macchina MIG. Come scale, corrimano e scale. Le macchine MIG per impieghi gravosi vengono utilizzate anche per creare travetti in barre di tutte le dimensioni.

Tutti i pezzi saldati in officina vengono generalmente installati in loco utilizzando un saldatore a bastoncino. I cavi per saldatura MIG non sono abbastanza lunghi per saldare travetti e travi su più piani in aria.

Settore Automobilistico

Con l'evolversi della tecnologia, la saldatura nell'industria automobilistica sta diventando sempre più automatizzata. Negli ultimi decenni, gli sviluppi potrebbero infine eliminare la saldatura manuale nella produzione di nuovi veicoli.

Tuttavia, MIG è spesso la strada migliore da seguire quando si tratta di riparazioni. È possibile riparare la maggior parte dei danni alla carrozzeria utilizzando saldature MIG manuali. Può anche riparare i danni al sistema di scarico.

Ci sono momenti in cui MIG non è la scelta migliore per riparare i veicoli. I cerchi in lega di alluminio sono un buon esempio; è meglio usare una macchina TIG in quel caso.

Robotica



Con i progressi tecnologici, anche l'automazione della saldatura MIG avanza. Quando si introduce la robotica nei sistemi di saldatura automatizzati, si raggiunge un nuovo livello di produttività migliorato.

Esistono diversi tipi di saldatura utilizzati nella robotica. MIG è utilizzato al meglio con lavori semplici che devono essere eseguiti rapidamente. L'automazione sfrutta la velocità offerta dalla saldatura MIG e la migliora di un livello.

I bracci robotici richiedono manutenzione, ma non si stancano come le braccia umane. Sono anche molto più consistenti, fornendo saldature perfette e uniformi. Questo perché possono fare solo ciò per cui sono programmati e gli errori sono essenzialmente impossibili.

Per saperne di più : Saldatura robotizzata

Vantaggi E Svantaggi Della Saldatura MIG
La versatilità e la velocità della saldatura MIG sono vantaggi seri, soprattutto se sei in un negozio e hai bisogno di produrre grandi quantità di parti in un breve lasso di tempo.

MIG offre facilità d'uso, flessibilità e velocità senza precedenti. Questi compensano il fatto che TIG produce saldature più belle e l'incapacità di TIG di essere utilizzato liberamente nei cantieri.

Vantaggi
Grandi volumi di saldatura possono essere completati in un breve lasso di tempo
Facile da imparare
Funziona con una vasta gamma di metalli
Saldature forti e pulite
Trasferisce in modo efficiente più metallo d'apporto con meno passaggi
Svantaggi
Meno mobile della saldatura a bastoncino
È possibile utilizzare posizioni limitate
Costi di installazione potenzialmente elevati
Le saldature non sono così belle come TIG
Puoi trovare maggiori dettagli su come funziona la saldatura MIG nel nostro articolo Che cos'è GMAW (saldatura MIG) e come funziona?

Domande Frequenti
Qual È La Differenza Tra Saldatura MIG E TIG?
Sia MIG che TIG utilizzano un arco elettrico per eseguire una saldatura, ma lo fanno in modo diverso.

Laddove una pistola MIG contiene tutto il necessario per saldare, TIG utilizza un elettrodo di tungsteno non consumabile in una mano e un'asta di riempimento nell'altra.

TIG è noto per la creazione di saldature estremamente precise e pulite di cui MIG non è capace. Ma MIG è più facile da usare e più veloce.

Cos'è La Saldatura MIG Senza Gas?
La saldatura MIG senza gas utilizza un filo con anima di flusso invece di un serbatoio di gas inerte per schermare la saldatura.

Il flusso fonde e fornisce il gas necessario per schermare la saldatura. Il gasless non è così liscio e produce scorie, che devono essere pulite dalla superficie della saldatura.

È più difficile ottenere una saldatura pulita e priva di difetti quando si utilizza filo animato. Tendono a schizzare molto di più rispetto all'utilizzo di saldature MIG a filo pieno e gas.

La Saldatura MIG È Costosa?
Puoi trovare macchine MIG economiche a partire da circa $ 200. Qualità e prezzo vanno di pari passo con le attrezzature per la saldatura, quindi tienilo a mente quando acquisti attrezzature per la saldatura. Fai attenzione quando acquisti; molti saldatori con nucleo di flusso diranno di essere saldatori MIG. Ma non usano gas inerte.

Le bobine di filo MIG partono da circa $ 20. Ancora una volta, il prezzo aumenta con la qualità. Per quanto riguarda il gas, è simile all'acquisto di propano, meno costoso una volta che hai il serbatoio. Il serbatoio ti costerà tra $ 100 e $ 200, scendendo a ben meno di $ 100 per una ricarica.



Avvolgendolo
Può sembrare molto da accettare, soprattutto se stai iniziando il tuo viaggio di saldatura. Ma non è così travolgente dopo aver saldato un paio di volte. MIG è il tipo di saldatura più facile da eseguire nel minor tempo possibile.

Se sei una persona che sta pensando di dedicarsi alla saldatura, il MIG è il posto dove consiglierei di iniziare. Ti consente di provare più tipi di materiali ed è abbastanza flessibile da prendere in molte direzioni. Puoi costruire molte cose con una macchina MIG.

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Ecco perché lo trovi utilizzato da fai-da-te e saldatori professionisti in settori come quello automobilistico, edile, manifatturiero ad alta produzione, aerospaziale, ferroviario e marittimo.

Spingere contro tirare durante la saldatura MIG: quale è giusto?





È un vecchio dibattito in officina, dovresti spingere o tirare durante la saldatura MIG? Alcuni potrebbero irritarsi difendendo la loro posizione e i fatti potrebbero perdersi nel brusio. Ma la realtà è molto più docile, e spingere e tirare entrambi hanno i loro punti di forza e di debolezza.

Quindi, vale la pena conoscere i fatti se vuoi essere un saldatore migliore. Con una rapida ricerca su Youtube si possono trovare vari video, alcuni con test rigorosi, che ci mostrano cosa sta succedendo tra il metallo e il filo MIG.

Imparerai anche che la forza complessiva della saldatura è più o meno la stessa sia che tu spinga o tiri la saldatura.

In definitiva, il lavoro specifico da svolgere, i materiali e le attrezzature e, infine, le tue preferenze personali determinano se dovresti spingere o tirare.

Sommario mostra


Quali Sono Le Differenze Tra Tirare E Spingere?
Mentre molti pensano che l'efficacia sia la differenza più significativa, l'aspetto finale è il contrasto più evidente tra spingere e tirare una saldatura MIG. Certo, tirare ti dà una penetrazione un po' più profonda, ma il tallone è relativamente stretto.





La spinta fornisce un po' meno penetrazione, ma afferra molto più metallo con un tallone più largo. Quindi la forza complessiva di una saldatura spinta o tirata è più o meno la stessa.

Quindi, questa controversia si riduce a due domande essenziali. Quanto bene tiene? Come sembra?

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Tirare La Saldatura
Tirare una saldatura MIG significa inclinare la torcia lontano dal punto di partenza e trascinare la saldatura. Alcuni dicono che questo taglia ulteriormente il metallo di base, dandoti una saldatura più profonda e più forte. Ma quando si tira, in genere si rimane con una spessa perla solida che sporge dal metallo di base.

La maggior parte dei saldatori concorda sul fatto che tirare una saldatura MIG è l'opzione più semplice perché stai semplicemente disegnando una linea retta. Puoi fare un po 'di tessitura mentre tiri se vuoi, ma non sarà liscio come una perlina spinta e intrecciata.

Inoltre, tirando, di solito avrai del metallo fresco e non saldato su cui appoggiare le mani e le braccia, in modo da non scottarti. Ciò fornisce una maggiore stabilità durante la saldatura.

Mi piace tirare una saldatura quando si salda un pezzo che sarà coperto, o una giunzione che deve essere eseguita rapidamente, qualsiasi cosa in cui l'estetica è una priorità bassa.

Inoltre, tirare è la strada da percorrere se si utilizza filo animato. Ciò impedisce inclusioni di scorie , che sostanzialmente il flusso rimane intrappolato nel metallo fuso. Questo lascia una saldatura brutta, ruvida e porosa.

Pro Di Tirare:
Metodo di saldatura MIG più semplice
Il metallo non saldato (freddo) è disponibile come mano/bracciolo
Un metodo eccellente per lavori urgenti che richiedono velocità
Funziona con filo animato
Contro Di Tirare:
Meno gradevole alla vista
Deve essere rettificato liscio per saldature visibili
Non puoi vedere dove stai andando così come con la spinta
Di solito è necessaria una maggiore macinatura
Spingere La Saldatura
Come suggerisce il nome, con questa opzione si inclina la torcia verso il punto di partenza e si spinge la saldatura. Ciò significa che il tallone caldo sarà sotto le tue mani e non sarai in grado di stabilizzarti sul metallo il più liberamente possibile quando tiri.

Quindi, ci vuole una mano ferma per spingere correttamente una saldatura, specialmente se introduci la tessitura nella tua tecnica. La saldatura risultante sarà un cordone più piatto e più simmetrico rispetto alla trazione.

Se sto saldando qualcosa che sarà visibile, spingo sempre la saldatura. È più facile aggiungere un po' di tessitura che si traduce in una bella perla. Ma essere in grado di vedere dove stai andando è il più grande vantaggio di spingere, secondo me.

Non puoi spingere un filo animato. Il movimento di spinta intrappola il flusso all'interno del metallo fuso e questo si traduce in una saldatura porosa e ruvida che è debole e brutta.



Vantaggi Della Spinta:
Perline più lisce e piatte
Meno sfregamento rispetto a quando si tira
Esteticamente più gradevole
Migliore copertura del gas durante la saldatura
Più facile da tessere
Contro Di Spingere
Più difficile da padroneggiare, non puoi appoggiare le mani sul tallone caldo
Non può essere utilizzato con filo animato
Spingere E Tirare Con Diversi Metalli
Acciaio
Puoi scegliere il metodo push o pull se stai saldando l'acciaio MIG.

Le saldature piatte o su una superficie esterna ti danno la massima libertà di scegliere ciò che ti piace. Le tue scelte iniziano a diminuire quando saldi all'interno di piccoli angoli e fessure. Potresti scoprire che la saldatura all'interno degli angoli richiede sia il metodo push che pull per portare a termine il lavoro.

Per alcuni lavori, come i picchetti nei corrimano, scoprirai che non importa davvero se spingi o tiri. Le saldature sono così corte e nascoste. Puoi farlo rapidamente, andando in entrambe le direzioni.

La cosa più importante è andare in una direzione continua una volta iniziato. Questo ti aiuterà a ottenere un flusso in corso, permettendoti di lavorare in modo rapido ed efficace mentre esegui saldature coerenti.

Una volta ho saldato dei grossi pozzetti di pneumatici per rimorchi. In questo caso volevano le saldature all'interno e nascoste. Era una situazione perfetta per usare il metodo pull, con le sue lunghe saldature diritte che nessuno avrebbe mai visto. Sono stato rapidamente in grado di pompare molte parti finite.

Ma quando sono arrivato all'attacco al telaio, sono passato al metodo push con un po' di tessitura. Queste saldature sarebbero state visibili, ma il cliente voleva che venissero rettificate senza intoppi. Il metodo a spinta era perfetto in quanto forniva saldature adeguate facili da fondere con una smerigliatrice.

Relazionato:

Alluminio
Se ti ritrovi a saldare l'alluminio a MIG, dovresti sempre usare il metodo a spinta. L'alluminio non è così indulgente come l'acciaio e una tecnica di trazione errata si traduce in saldature antiestetiche e compromesse.

L'alluminio è molto più facile da contaminare durante la saldatura rispetto all'acciaio e mantenere la torcia di saldatura inclinata nella giusta direzione per consentire al gas di svolgere il proprio lavoro è fondamentale durante la saldatura dell'alluminio.

Se dovessi tirare durante la saldatura MIG dell'alluminio, otterresti una minore copertura del gas. Ciò espone il bagno di fusione ai gas atmosferici reattivi, con conseguente contaminazione che provoca saldature porose, ruvide e deboli . Quindi, questo è un altro motivo per spingere quando si unisce l'alluminio.

Simile all'acciaio, la spinta di una saldatura produce un cordone più largo e piatto. Ciò significa che più superficie è inclusa nella saldatura. Quindi, il giunto è solido e robusto.

Con l'alluminio, è necessario disporre di materiali puliti prima della saldatura. Utilizzare una spazzola metallica in alluminio, non una spazzola metallica in acciaio, per pulire i giunti che verranno saldati. Questo passaggio è essenziale, quindi non saltarlo.

Infine, devi muoverti molto più velocemente durante la saldatura MIG dell'alluminio che con l'acciaio. È un metallo molto più leggero dell'acciaio e non può sopportare un'esposizione mirata al calore di un arco per un tempo quasi uguale senza esplodere.

Leggi di più sulla saldatura MIG dell'alluminio nella nostra guida dedicata qui .

Avvolgendolo
Essere troppo attaccati a spingere o tirare alla fine ostacolerà i tuoi progressi. Entrambi i metodi hanno il loro posto e dovresti sapere quando usarli.

Ho visto due ragazzi stare lì per 45 minuti a discutere su come fare il lavoro quando avrebbero potuto farlo in entrambi i modi per quel particolare lavoro. Stavano perdendo tempo. Non cadere in quella trappola.

In generale, i saldatori hanno molte opzioni. Ma lo scopo ultimo è sempre lo stesso.

Quanto bene tiene? Come sembra?

Quando ti avvicini al lavoro e fai queste domande, il metodo migliore diventa evidente.

Potrebbe essere necessario spingere; potresti dover tirare. E a seconda del lavoro, potresti anche essere libero di scegliere. Quindi, è meglio padroneggiare entrambe le tecniche perché non sai mai quando dovrai usarle.

Modalità di trasferimento della saldatura: spruzzo, globale e cortocircuito



Nella saldatura MIG (GMAW), il metallo d'apporto può essere trasferito dall'elettrodo al pezzo in due modi:

Cortocircuito - Questo è quando l'elettrodo entra in contatto con il bagno di saldatura fuso, stabilendo così un cortocircuito, che è noto come trasferimento di cortocircuito (saldatura ad arco di cortocircuito);
Trasferimento di gocce (trasferimento globale o spray) – Si verifica quando gocce discrete vengono spostate attraverso l'intercapedine dell'arco sotto l'influenza della gravità o delle forze elettromagnetiche.
La forma, le dimensioni, la direzione delle gocce (assiali o non assiali) e il tipo di trasferimento sono determinati da una serie di fattori.



Entità e tipo di corrente di saldatura
Densità corrente
Composizione dell'elettrodo
Estensione dell'elettrodo
Gas di protezione
Caratteristiche dell'alimentatore
Il trasferimento diretto assialmente si riferisce al movimento delle gocce lungo una linea che è una continuazione dell'asse longitudinale dell'elettrodo.

Il trasferimento diretto non assialmente si riferisce al movimento in qualsiasi altra direzione.


Il trasferimento in cortocircuito utilizza la gamma più bassa di correnti di saldatura e diametri degli elettrodi associati alla saldatura MIG .

Questo tipo di trasferimento produce un piccolo bagno di fusione a congelamento rapido, generalmente adatto per la giunzione di sezioni sottili, la saldatura fuori posizione e il riempimento di grandi aperture della radice.

Quando l'apporto di calore di saldatura è estremamente basso, la distorsione della piastra è minima. Il metallo viene trasferito dall'elettrodo al pezzo solo durante un periodo in cui l'elettrodo è a contatto con il bagno di saldatura. Non c'è trasferimento di metallo attraverso l'intercapedine dell'arco.


L'elettrodo entra in contatto con il bagno di saldatura fuso a una velocità costante in un intervallo da 20 a oltre 200 volte al secondo. Quando il filo tocca il metallo saldato, la corrente aumenta. Continuerebbe ad aumentare se non si formasse un arco.

La velocità di aumento della corrente deve essere sufficientemente elevata da mantenere una punta dell'elettrodo fusa fino al trasferimento del metallo d'apporto. Non dovrebbe avvenire così velocemente da provocare schizzi a causa della disintegrazione della goccia di trasferimento del metallo d'apporto.

La velocità di aumento della corrente è controllata dalla regolazione dell'induttanza nella fonte di alimentazione. Il valore di induttanza richiesto dipende sia dalla resistenza elettrica del circuito di saldatura che dall'intervallo di temperatura di fusione dell'elettrodo.

La tensione a circuito aperto del generatore deve essere sufficientemente bassa in modo che un arco non possa continuare nelle condizioni di saldatura esistenti. Una parte dell'energia per il mantenimento dell'arco è fornita dall'immagazzinamento induttivo di energia durante il periodo di cortocircuito.

Poiché il trasferimento del metallo avviene solo durante il cortocircuito, il gas di protezione ha un effetto minimo su questo tipo di trasferimento. Possono verificarsi spruzzi e di solito sono causati dallo sviluppo di gas o dalle forze elettromagnetiche sulla punta fusa dell'elettrodo.

Vantaggi Del Trasferimento In Cortocircuito
Bassi amperaggi
Funziona su materiali sottili
Può essere utilizzato fuori posizione
Contro Del Trasferimento In Cortocircuito
Può causare schizzi
Può causare giro freddo
Può causare sottosquadro
Non è possibile eseguire l'arco corto di tutti i materiali
Trasferimento Globulare







Con un elettrodo positivo (DCRP), il trasferimento globulare avviene quando la densità di corrente è relativamente bassa, indipendentemente dal tipo di gas di protezione. Tuttavia, la schermatura dell'anidride carbonica (CO2) fornisce questo tipo di trasferimento a tutte le correnti di saldatura utilizzabili.

Il metodo di trasferimento globulare è caratterizzato da una dimensione della goccia di diametro maggiore di quella dell'elettrodo.

Il trasferimento globulare diretto assialmente può essere ottenuto in uno schermo di gas sostanzialmente inerte senza spruzzi. La lunghezza dell'arco deve essere sufficientemente lunga da garantire il distacco della goccia prima che entri in contatto con il metallo fuso. Tuttavia, è probabile che la saldatura risultante sia inaccettabile a causa della mancanza di fusione, penetrazione insufficiente e rinforzo eccessivo.

La schermatura dell'anidride carbonica produce sempre un trasferimento globulare non diretto assialmente. Ciò è dovuto a una forza repulsiva elettromagnetica che agisce sul fondo delle gocce fuse.

Il flusso di corrente elettrica attraverso l'elettrodo genera diverse forze che agiscono sulla punta fusa.

I più importanti di questi sono la forza di presa e la forza di reazione dell'anodo. L'entità della forza di presa è una funzione diretta della corrente di saldatura e del diametro del filo ed è solitamente responsabile del distacco della goccia.

Con la schermatura CO2, l'elettrodo a filo viene fuso dal calore dell'arco condotto attraverso la goccia fusa. La punta dell'elettrodo non è avvolta dal plasma dell'arco. La goccia fusa cresce fino a staccarsi per cortocircuito o gravità.

Vantaggi Del Trasferimento Globulare
Ha un tasso di deposito più elevato
Filo più grande
Contro Del Trasferimento Globulare
Può causare schizzi
Può essere utilizzato solo in posizione piana o orizzontale
Trasferimento A Spruzzo







In uno schermo antigas di almeno l'80 percento di argon o elio, il trasferimento del metallo d'apporto cambia da tipo globulare a spray all'aumentare della corrente di saldatura per un dato elettrodo di dimensioni. Per tutti i metalli, il cambiamento avviene a un valore di corrente chiamato corrente di transizione globulare-spray.

Il trasferimento a spruzzo ha una tipica colonna ad arco fine e una punta di filo appuntita ad essa associata. Il metallo d'apporto fuso si trasferisce attraverso l'arco sotto forma di sottili goccioline. Il diametro della gocciolina è uguale o inferiore al diametro dell'elettrodo. Lo spruzzo di metallo è diretto assialmente.







La riduzione delle dimensioni delle goccioline è anche accompagnata da un aumento della velocità di distacco delle goccioline, come illustrato nella figura 10-47.

La velocità di trasferimento del metallo può variare da meno di 100 a diverse centinaia di goccioline al secondo mentre la velocità di alimentazione dell'elettrodo aumenta da circa 100 a 800 pollici/min (da 42 a 339 mm/s).

Vantaggi Del Trasferimento A Spruzzo
Nessuno schizzo
Buon lavaggio
Buon tasso di deposito
Buon aspetto del tallone
Contro Del Trasferimento Spray
Ha un arco molto caldo
Può essere utilizzato solo in posizione piana o orizzontale
Ha una penetrazione limitata
Non può saldare materiali sottili

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Saldatura a elettrodo e saldatura ad arco

La saldatura manuale ad arco (saldatura elettrica manuale EN ISO 4063: processo 111) è uno dei più antichi processi di saldatura elettrica per materiali metallici, utilizzato ancora oggi. Nel 1891, Nikolai Gawrilowitsch Slawjanow sostituì gli elettrodi di carbonio utilizzati fino a quel momento per la saldatura ad arco con una bacchetta metallica che fungeva sia da portatore d'arco che da riempitivo di saldatura. Poiché i primi elettrodi a barra non erano rivestiti, il punto di saldatura non era protetto dall'ossidazione. Pertanto, questi elettrodi erano difficili da saldare.

Come fonte di calore per la saldatura si utilizza un arco elettrico tra un elettrodo che fonde il metallo d'apporto e il pezzo da saldare. A causa dell'alta temperatura dell'arco, il materiale viene fuso nel punto di saldatura. I trasformatori di saldatura (trasformatori di campo libero), con o senza raddrizzatori di saldatura, convertitori di saldatura o inverter di saldatura, fungono da fonti di alimentazione per la saldatura. A seconda dell'applicazione e del tipo di elettrodo, la saldatura può essere eseguita in corrente continua o in corrente alternata.

Gli elettrodi a bastoncino rivestiti, ad esempio per gli acciai non legati secondo la norma ISO 2560-A, sviluppano gas e scorie di saldatura durante la fusione. I gas del rivestimento stabilizzano l'arco e proteggono il bagno di saldatura dall'ossidazione dell'ossigeno atmosferico. La scoria di saldatura ha una densità inferiore a quella del metallo fuso, viene lavata sulla saldatura e fornisce un'ulteriore protezione della saldatura contro l'ossidazione. Un altro effetto auspicabile della scoria di saldatura è la riduzione delle tensioni di ritiro dovute al raffreddamento più lento, in quanto il componente ha più tempo per sviluppare nuovamente la deformazione plastica.

A causa del bombardamento di elettroni, l'anodo (polo positivo) si riscalda maggiormente. Nella maggior parte dei processi di saldatura, gli elettrodi consumabili sono utilizzati come anodi, ovvero il pezzo da saldare è utilizzato come catodo (polo negativo). Nel caso degli elettrodi a bastoncino rivestiti, la polarità dipende dal rivestimento dell'elettrodo. Se il rivestimento è costituito da componenti scarsamente ionizzabili, come nel caso degli elettrodi basici, l'elettrodo viene saldato sul polo positivo più caldo, altrimenti sul polo negativo a causa del minore carico di corrente.

Il principale campo di applicazione della saldatura manuale ad arco è la costruzione di acciaio e tubazioni. La saldatura a elettrodo è preferita nell'area di assemblaggio a causa delle velocità di saldatura notevolmente inferiori, in quanto lo sforzo della macchina è relativamente basso rispetto ad altri processi. La saldatura a elettrodo può essere eseguita senza problemi anche in condizioni atmosferiche sfavorevoli, come vento e pioggia, il che è particolarmente importante per i lavori all'aperto. Un altro vantaggio è che, a differenza di altri processi, spesso la saldatura può essere eseguita senza difetti anche se il giunto non è completamente lucido dal punto di vista metallico.


3. Saldatura MIG - MAG (saldatura con gas inerte)

La saldatura parzialmente meccanizzata ad arco di gas metallico (MSG), indicata a scelta come saldatura MIG (saldatura ad arco di metallo con gas inerti, EN ISO 4063: processo 131) o saldatura MAG (saldatura ad arco di metallo con gas attivi, cioè reattivi, EN ISO 4063: processo 135), è un processo di saldatura ad arco in cui il filo di fusione viene alimentato continuamente da un motore a velocità variabile. I diametri comuni del filo di saldatura sono compresi tra 0,8 e 1,2 mm (raramente 1,6 mm). Contemporaneamente all'alimentazione del filo, il gas di protezione o il gas miscelato vengono forniti al punto di saldatura tramite un ugello a una velocità di circa 10 l/min (regola empirica: flusso volumetrico di gas di protezione 10 l/min per mm di diametro del filo di saldatura). Questo gas protegge il metallo liquido sotto l'arco dall'ossidazione, che indebolirebbe la saldatura. La saldatura con gas attivo metallico (MAG) utilizza CO2 puro o un gas misto di argon e piccole quantità di CO2 e O2 (ad esempio "Corgon"). A seconda della loro composizione, il processo di saldatura (penetrazione, dimensione delle gocce, perdite di spruzzi) può essere influenzato attivamente; nella saldatura a gas inerte metallico (MIG), l'argon viene utilizzato come gas nobile e, meno frequentemente, il costoso gas nobile elio. Il processo MAG è utilizzato principalmente per gli acciai, il processo MIG preferibilmente per i metalli non ferrosi.

Opzionalmente, per la saldatura ad arco con gas metallici possono essere utilizzati fili animati, detti anche fili tubolari (con saldatura a gas attivo EN ISO 4063: processo 136, con gas inerte EN ISO 4063: processo 137). Possono essere dotati di una scoria e, eventualmente, di additivi leganti all'interno. Hanno la stessa funzione dei rivestimenti dell'elettrodo a bastoncino. Da un lato, gli ingredienti contribuiscono al volume di saldatura, dall'altro formano una scoria sul cordone di saldatura e proteggono il cordone dall'ossidazione. Quest'ultimo aspetto è particolarmente importante quando si saldano acciai inossidabili, poiché l'ossidazione, il cosiddetto "appannamento" del cordone, deve essere evitato anche dopo che la torcia è stata spostata e quindi la campana del gas di protezione è stata spostata.

Storia dei processi MIG-MAG
La saldatura MIG-MAG è stata utilizzata per la prima volta negli Stati Uniti nel 1948 nella variante con gas inerte o gas nobile, all'epoca chiamata anche saldatura SIGMA (shielded inert gas metal arc).

In Unione Sovietica, a partire dal 1953, al posto dei costosi gas nobili come l'argon o l'elio, venne utilizzato un gas attivo per la saldatura: l'anidride carbonica (CO2). Questo è stato possibile solo perché nel frattempo sono stati sviluppati elettrodi a filo per compensare la maggiore bruciatura di elementi leganti nella saldatura a gas attivo.

In Austria, nel 2005, è stata sviluppata la saldatura CMT (Cold Metal Transfer) per la produzione in serie, in cui la corrente di saldatura è pulsata e il filo d'apporto viene spostato avanti e indietro ad alta frequenza per ottenere un distacco mirato delle gocce con un basso apporto di calore.


4. taglierina al plasma

La taglierina al plasma è composta da una fonte di alimentazione, un manipolo, un cavo di massa, una linea di alimentazione e una linea di alimentazione dell'aria compressa. Il plasma è un gas elettricamente conduttivo con una temperatura di circa 30.000 °C. L'arco è solitamente generato da un arco al plasma. L'arco viene solitamente acceso con un'accensione ad alta frequenza e ristretto all'uscita da un ugello di rame isolato, solitamente raffreddato ad acqua. Alcuni sistemi utilizzano anche l'accensione ad arco sollevato, utilizzata anche nelle saldatrici TIG. In queste unità, la torcia viene posizionata sul pezzo da saldare all'interfaccia e viene erogata una piccola corrente che non è sufficiente a danneggiare la torcia. Il flusso di gas spinge la torcia fuori dalla superficie del pezzo, l'arco si accende e l'elettronica della sorgente di saldatura aumenta la corrente fino alla forza necessaria per il taglio. L'alta densità di energia dell'arco fonde il metallo che viene spazzato via da un getto di gas, creando il taglio. Spesso si usa l'aria compressa come gas per il soffiaggio. Per ottenere un taglio migliore, si utilizzano anche miscele di gas protettivi che impediscono o indeboliscono l'ossidazione. Una caratteristica dei giunti di taglio al plasma è l'arrotondamento del bordo nel punto di ingresso.

Il processo presenta una serie di vantaggi rispetto ad altri processi di saldatura per fusione. In combinazione con la saldatura TIG a impulsi e la saldatura TIG in corrente alternata, è possibile unire qualsiasi materiale adatto alla saldatura per fusione. La saldatura TIG non produce praticamente schizzi di saldatura; il rischio per la salute derivante dai fumi di saldatura è relativamente basso. Un vantaggio particolare della saldatura TIG è che non utilizza un elettrodo di fusione. L'aggiunta di metallo d'apporto e l'intensità di corrente sono quindi disaccoppiate. Il saldatore può adattare in modo ottimale la corrente di saldatura all'attività di saldatura e deve aggiungere solo la quantità di metallo d'apporto necessaria in quel momento. Ciò rende il processo particolarmente adatto alla saldatura di passate in radice e alla saldatura in posizioni vincolate. Grazie all'apporto di calore relativamente basso e su piccola scala, la distorsione di saldatura dei pezzi è minore rispetto ad altri processi. Grazie all'elevata qualità del cordone di saldatura, il processo TIG è preferibile quando la velocità di saldatura è meno importante dei requisiti di qualità. Si tratta, ad esempio, di applicazioni nella costruzione di condotte e apparecchiature, nella costruzione di centrali elettriche o nell'industria chimica.
Il sistema di saldatura TIG è costituito da una fonte di alimentazione, che nella maggior parte dei casi può essere commutata in saldatura a corrente continua o a corrente alternata, e da una torcia di saldatura, che è collegata alla fonte di alimentazione da un pacchetto di tubi flessibili. Il pacchetto di tubi contiene la linea di alimentazione della saldatura, l'alimentazione del gas di protezione, la linea di controllo e, nel caso di torce più grandi, l'alimentazione e il ritorno dell'acqua di raffreddamento.


5. Saldatura al plasma

Nella saldatura al plasma (saldatura al plasma con gas inerte metallico, EN ISO 4063: processo 151), un getto di plasma funge da fonte di calore. Il plasma è un gas elettricamente conduttivo altamente riscaldato da un arco. Nella torcia al plasma, il gas plasma (argon) che scorre viene ionizzato da impulsi ad alta frequenza e si accende un arco ausiliario (arco pilota). Questo brucia tra l'elettrodo di tungsteno polarizzato negativamente e l'anodo formato da un ugello e ionizza la colonna di gas tra l'ugello e il pezzo polarizzato positivamente. Ciò rende possibile l'accensione dell'arco senza contatto. Le miscele di gas di argon e idrogeno o argon ed elio sono comunemente utilizzate come gas di plasma per proteggere la fusione dall'ossidazione e per stabilizzare l'arco. La piccola aggiunta di elio o idrogeno rafforza la penetrazione e quindi aumenta la velocità di saldatura. La costrizione del plasma attraverso l'ugello di rame raffreddato ad acqua in una colonna di gas quasi cilindrica determina una maggiore concentrazione di energia rispetto alla saldatura TIG, rendendo possibili velocità di saldatura più elevate. Le distorsioni e le sollecitazioni sono quindi inferiori rispetto alla saldatura TIG. Grazie all'arco di plasma stabile anche alle correnti più basse (meno di 1 A) e all'insensibilità alle variazioni della distanza tra l'ugello e il pezzo, il processo viene utilizzato anche nella tecnologia di microsaldatura. Con il processo di microsaldatura al plasma (intervallo di corrente di saldatura 0,5-15 A), è possibile saldare lamiere di 0,1 mm. La saldatura al plasma pinhole o keyhole viene utilizzata a partire da uno spessore della lamiera di 3 mm e, a seconda del materiale da saldare, può essere utilizzata fino a uno spessore di 10 mm per la saldatura monostrato senza preparazione del cordone. I principali settori di applicazione sono la costruzione di serbatoi e apparecchiature, la costruzione di condotte e il settore aerospaziale.


6. Saldatura a gas inerte di tungsteno (TIG)


La saldatura con gas inerte di tungsteno (saldatura TIG, EN ISO 4063: Processo 141) è nata negli Stati Uniti, dove è stata conosciuta nel 1936 con il nome di saldatura ad argonarc. Solo all'inizio degli anni Cinquanta ha cominciato ad essere accettata in Europa. Nei Paesi di lingua inglese, il processo è chiamato TIG o GTAW. TIG sta per Tungsten Inert Gas Welding (saldatura a gas inerte) e GTAW per Gas Tungsten Arc Welding (saldatura ad arco di tungsteno). Entrambe le abbreviazioni contengono la parola "tungsten", che è il termine inglese per indicare il tungsteno.

Esistono due modi per accendere l'arco: l'accensione a contatto e l'accensione ad alta frequenza:
Nell'accensione a contatto storica (accensione a percussione o a scriba), simile alla saldatura a elettrodo, l'elettrodo di tungsteno viene brevemente colpito contro il pezzo da saldare, come un fiammifero, creando così un cortocircuito. Dopo aver sollevato l'elettrodo dal pezzo, l'arco tra l'elettrodo di tungsteno e il pezzo brucia. Uno dei principali svantaggi di questo processo è che ogni volta che l'elettrodo di tungsteno viene acceso, un po' di materiale rimane nel bagno fuso come corpo estraneo, a causa delle elevate temperature di fusione del tungsteno. Per questo motivo, spesso si utilizzava una lastra di rame separata, appoggiata sul pezzo, per l'accensione.
L'accensione ad alta frequenza ha praticamente sostituito quella a spazzola. Nell'accensione ad alta frequenza, un generatore di impulsi ad alta tensione che applica una tensione elevata all'elettrodo di tungsteno ionizza il gas tra l'elettrodo e il pezzo, accendendo l'arco. Il generatore di impulsi ad alta tensione ha un'intensità di corrente innocua.
Una variante dell'accensione a contatto è l'accensione ad arco sollevato. L'elettrodo viene posizionato direttamente sul pezzo da saldare. La corrente che scorre è minima, ma non sufficiente a danneggiare l'elettrodo. Quando si solleva la torcia, l'arco di plasma si accende e l'elettronica della saldatrice aumenta la corrente all'amperaggio di saldatura. Il vantaggio di questo metodo è quello di evitare le interferenze elettromagnetiche che possono verificarsi con l'accensione ad alta frequenza.

Di solito per la saldatura si utilizza il gas nobile argon, più raramente l'elio o una miscela di entrambi i gas. L'elio, relativamente costoso, viene utilizzato per la sua migliore conducibilità termica, al fine di aumentare l'apporto di calore. Nel caso degli acciai inossidabili austenitici, piccole quantità di idrogeno nel gas di protezione possono ridurre la viscosità della massa fusa e aumentare la velocità di saldatura (non si tratta più di un gas inerte ma di un gas riducente, si veda la modifica prevista alla norma EN ISO 4063).

Il gas di protezione viene alimentato attraverso l'ugello del gas fino al punto di saldatura. La regola empirica è: diametro interno dell'ugello del gas = 1,5 × larghezza del bagno di saldatura. La quantità di gas di protezione dipende, tra l'altro, dalla forma del cordone, dal materiale, dalla posizione di saldatura, dal gas di protezione e dal diametro dell'ugello; per informazioni al riguardo, consultare le schede tecniche del produttore.

La saldatura TIG può essere eseguita con o senza metallo d'apporto. Come per la saldatura per fusione a gas, per la saldatura manuale si utilizzano solitamente metalli d'apporto a forma di bacchetta. Tuttavia, bisogna assolutamente evitare di confondersi con le bacchette per la saldatura a gas, poiché le composizioni chimiche sono diverse.

Nella saldatura TIG si distingue tra saldatura in corrente continua e in corrente alternata. La saldatura a corrente continua con un elettrodo a polarità negativa è utilizzata per saldare tutti i tipi di acciai, metalli non ferrosi e loro leghe. La saldatura in corrente alternata, invece, è utilizzata principalmente per la saldatura di metalli leggeri come l'alluminio e il magnesio. In casi particolari, i metalli leggeri vengono saldati anche in corrente continua e con un elettrodo positivo. A tale scopo si utilizzano speciali torce di saldatura con un elettrodo di tungsteno molto spesso e l'elio come gas di protezione. La polarità positiva dell'elettrodo di tungsteno è necessaria per i metalli leggeri, che di solito formano sulla loro superficie uno strato di ossido duro con un punto di fusione molto elevato (come l'ossido di alluminio e l'ossido di magnesio). Questo strato di ossido si rompe quando il pezzo ha una polarità negativa, poiché il pezzo funge ora da polo emettitore di elettroni e vengono scaricati ioni negativi di ossigeno.

La BGI 746 (Manipolazione di elettrodi di tungsteno contenenti ossido di torio per la saldatura con gas inerte di tungsteno (TIG)) contiene informazioni sulla manipolazione sicura di elettrodi di tungsteno contenenti ossido di torio per la saldatura con gas inerte di tungsteno e descrive le misure di protezione necessarie da adottare per escludere i possibili rischi derivanti dalla manipolazione di questi elettrodi o per ridurli a un livello accettabile. Ciò è necessario a causa della bassa radioattività del torio e delle polveri nocive del metallo pesante. Grazie alla disponibilità di elettrodi di tungsteno legati con lantanio o terre rare, oggi è possibile rinunciare all'uso di elettrodi di tungsteno legati al torio.

TIG - saldatura a impulsi

Un ulteriore sviluppo della saldatura TIG è la saldatura a corrente pulsata. Nella saldatura TIG a impulsi, la corrente di saldatura pulsa tra una corrente di base e una corrente a impulsi con frequenze, altezze e larghezze di corrente di base e di impulso variabili. La frequenza dell'impulso, la larghezza dell'impulso e l'altezza dell'impulso possono essere regolate separatamente. Il TIG a impulsi con corrente variabile può essere effettuato solo con attrezzature di saldatura speciali (inverter di saldatura). L'apporto di calore finemente regolabile nella saldatura TIG a impulsi consente una buona saldatura a ponte, una buona saldatura in radice e una buona saldatura in posizioni vincolate. I difetti di saldatura all'inizio e alla fine del cordone, come nel caso della saldatura dei tubi, sono evitati.

Tutte le descrizioni si riferiscono alla saldatura TIG manuale o parzialmente meccanizzata con metallo d'apporto principalmente di ø 1,6 mm. Con la saldatura a impulsi di metalli leggeri (in particolare: AA6061), è possibile ottenere la fusione in superficie e quindi evitare la fusione passante con lamiere sottili < 1,0 mm. Soprattutto con le saldature di raccordo, l'angolo viene catturato prima che con la saldatura standard a corrente costante. Anche le lamiere con uno spessore di 0,6 mm sono state saldate perfettamente di testa, in quanto la stabilità dell'arco e l'apporto di calore concentrato consentono di ottenere un piccolo bagno di fusione definito. Il tacking è il problema principale quando c'è una fessura e quindi l'ossigeno ha accesso al lato della radice. L'influenza della lega dell'elettrodo di tungsteno e della composizione del gas di protezione è importante; questi parametri influenzano il processo in modo significativo.

7. scopo della saldatura

Nella definizione si distingue tra saldatura per giunti e saldatura per accumulo in base allo scopo della saldatura. La saldatura per giunzione è l'unione (DIN 8580) di pezzi, ad esempio con una giunzione longitudinale di un tubo. La saldatura per deposizione è il rivestimento (DIN 8580) di un pezzo mediante saldatura. Se il materiale di base e il materiale di rivestimento sono diversi, si distingue tra strati di rivestimento, rivestimento e tamponamento.

La saldatura per fusione è una saldatura con flusso di fusione localizzato, senza applicazione di forza, con o senza metallo d'apporto dello stesso tipo (ISO 857-1). A differenza della saldatura, la temperatura del liquido dei materiali di base viene superata. In linea di principio, tutti i materiali che possono essere trasferiti alla fase fusa possono essere uniti mediante saldatura. La saldatura viene utilizzata più frequentemente per la giunzione coesiva di metalli, termoplastici o vetro, sia per i prodotti di consumo che per la giunzione di fibre di vetro nella tecnologia delle comunicazioni. A seconda del processo di saldatura, il collegamento avviene con un cordone di saldatura o con una saldatura a punti, e nel caso della saldatura per attrito anche su un'ampia superficie. L'energia necessaria per la saldatura viene fornita dall'esterno. Il termine saldatura per traiettoria viene utilizzato per la saldatura automatizzata quando vengono utilizzati dei robot.


a. Influenza della saldatura sul materiale di base.

Il materiale di base può presentare proprietà avverse a causa del calore di saldatura e del successivo raffreddamento relativamente rapido. A seconda del materiale e dei processi di raffreddamento, ad esempio, può verificarsi un indurimento o un infragilimento. Inoltre, nella transizione tra il cordone di saldatura e il materiale di base possono verificarsi elevate tensioni residue. Questo fenomeno può essere contrastato con una serie di contromisure in produzione. Queste includono misure tecniche di saldatura, come la scelta di processi di saldatura, materiali d'apporto e processi di trattamento post-saldatura adeguati, il preriscaldamento del pezzo, nonché misure di progettazione e produzione, come la corretta sequenza di saldatura e quindi di assemblaggio, la scelta di forme di giunzione adeguate e, se disponibile, la scelta del materiale di base corretto.


b. Estensione della durata di vita attraverso metodi di post-trattamento.

La resistenza operativa e la durata delle strutture in acciaio saldate sottoposte a carichi dinamici sono in molti casi determinate dai cordoni di saldatura, in particolare dalle transizioni tra i cordoni. Con un post-trattamento mirato delle transizioni mediante molatura, sabbiatura, pallinatura, martellatura ad alta frequenza, ecc. la durata di vita può essere notevolmente aumentata con mezzi semplici in molte costruzioni.


c. Saldabilità dell'acciaio.

Gli acciai con un contenuto di carbonio superiore allo 0,22% sono considerati saldabili solo in misura limitata; sono necessarie misure aggiuntive come il preriscaldamento. Tuttavia, il contenuto di carbonio dell'acciaio da solo non è determinante per la saldabilità, poiché questa è influenzata anche da molti altri elementi di lega. Per la valutazione si tiene quindi conto del carbonio equivalente (CEV). Per molti componenti, a seconda del progetto e del materiale, sono necessarie misure aggiuntive per prevenire cricche e fratture (fratture a terrazza), preriscaldamento o raffreddamento lento, distensione o saldatura tampone. In generale, gli acciai ad alta lega o ad alto tenore di leghe sono più difficili da saldare e richiedono conoscenze e controlli speciali da parte del fabbricante. Per questo motivo, oltre ai saldatori certificati obbligatori, in tutte le aziende viene nominato un supervisore responsabile della saldatura. In assenza di tale nomina, il titolare dell'azienda è automaticamente responsabile della saldatura. A partire dalla classe B, è necessario impiegare personale di saldatura appositamente formato, come ingegneri/tecnici di saldatura, per garantire la necessaria supervisione tecnica del lavoro di saldatura.

TIPI DI ELETTRODI
Per identificare i tipi di elettrodo si è usata la norma americana AWS (American Welding Society). Sono comunque presenti altre norme usate in altri paesi, quali: EN ISO (Europa), BS (UK), DIN (Germania) o JIS (Giappone). Nei cataloghi sono solitamente citate più norme per lo stesso elettrodo, ma in questo articolo si farà riferimento principalmente alla norma AWS A5.1 (quella più utilizzata, riportata su tutte le confezioni e stampata solitamente anche sull'elettrodo) e alla norma europea EN ISO 2560.

Generalmente, in assenza di specifiche particolari, per ottenere una buona qualità di saldatura, devono essere usati elettrodi che depositano un materiale molto simile a quello della base (questo può essere verificato osservando le analisi chimiche del deposito dichiarante dal costruttore nel catalogo e comparandole con quelle della base). Dal punto di vista del rivestimento, gli elettrodi si possono differenziare in Rutili e Basici.
Elettrodi rutilici e basici: le differenza
Gli elettrodi a rivestimento Rutile sono quelli maggiormente presenti sul mercato per la loro semplicità di utilizzo. Non assicurano una tenuta meccanica del deposito di alta qualità. Questo è il motivo per cui sono presenti gli elettrodi Basici. La saldatura fatta con gli elettrodi basici ha uno standard qualitativo superiore ma l'elettrodo presenta una difficile saldabilità, che richiede un saldatore con esperienza ed una saldatrice adatta.

Esempi
Elettrodi Rutili per acciaio non legato = AWS E 6013
Elettrodi Basici per acciaio non legato = AWS E 7018
Ci sono anche elettrodi per saldature non specifiche, che presentano una base Rutile. Qui qualche esempio:

Elettrodi cellulosici per acciaio non legato = AWS E6010 / E6011 / E6012 (con rivestimento in Rutil-cellulosa)
Elettrodi ad alta efficienza per acciaio non legato = AWS E7024
Questi ultimi prendono il nome dalla caratteristica particolare della composizione del rivestimento (Cellulosici = la copertura dell'elettrodo contiene molta cellulosa).

Codici di classificazione degli elettrodi in base alla normativa AWS A5.1
Per comprendere meglio la classificazione degli elettrodi rivestiti per acciaio basso legato, in base alla più comune normativa AWS, abbiamo suddiviso la sigla di un elettrodo rutile E6013 (come il classico elettrodo rutile ESAB 45.40) nelle componenti più importanti per poter fornire un quadro immediato e comprensibile.


E = Elettrodo Rivestito
60 = Prestazione Meccanica (resistenza alla trazione minima, espressa in libbre per pollice quadrato)
Variabili disponibili:
60
70
1 = Posizioni Omologate (posizioni di saldatura permesse)
Variabili disponibili:
1 per tulle le posizioni
2 per solo la posizione piana orizzontale
3 = Rivestimento e correnti di saldatura permesse
Variabili disponibili:
0 per corrente continua con elettrodo a polarità negativa, per elettrodi cellolosici
1 per corrente alternata e continua DC+ (polarità positiva) per elettrodi rutilici
2 per corrente alternata e continua DC- (polarità negativa) per elettrodi rutilici
3 per corrente alternata e continua per elettrodi rutili
4 per corrente alternata e continua per elettrodi rutili ad alta efficienza
5 per corrente continua DC- (polarità negativa) per elettrodi basici
6 per corrente alternata e continua DC+ per elettrodi basici
7 per corrente alternata e continua (qualsiasi polarità) per elettrodi basici ad alta efficienza per ossido di ferro
8 per corrente alternata e continua DC+ (polartità positiva) per elettrodi basici ad alta efficienza
XXX = Info aggiuntive (informazioni tecniche aggiuntive rilevanti esclusivamente per un'eutenza professionale)
Codici di classificazione degli elettrodi in base alla normativa EN ISO 2560
In base alla normativa europea EN ISO 2560 abbiamo suddiviso la sigla di un elettrodo rutile E 42 0 RR 12 (come ad esempio l'ESAB 43.39) nelle componenti più importanti, sempre per poter fornire un quadro immediato e comprensibile.



E = Elettrodo Rivestito
42 = Prestazione Meccanica (resistenza alla trazione minima, espressa in newton per millimetro quadrato)
Variabili disponibili:
35
38
42
46
50
0 = Resilienza (capacità del giunto di assorbire un urto senza spezzarsi, in relazione alla temperatura)
Variabili disponibili:
A = +20 °C
0 = 0 °C
2 = -20 °C
3 = -30 °C
4 = -40 °C
5 = - 50 °C
6 = -60 °C
RR = Rivestimento (tipologia di elettrodo)
Variabili disponibili:
A per elettrodo Acido
C per elettrodo Cellulosico
R per elettrodo Rutilico
RR per elettrodo Rutilico (rivestimento grosso)
RC per elettrodo Rutil-Cellulosico
RA per elettrodo Rutil-Acido
RB per elettrodo Rutil-Basico
B per elettrodo Basico
1 = Tipo e quantità di corrente
Variabili disponibili:
1 per corrente AC DC- ≤ 105A
2 per corrente AC DC+ ≤ 105A
3 per corrente AC DC- da 105A a 125A
4 per corrente AC DC+ da 105A a 125A
5 per corrente AC DC- da 125A a 160A
6 per corrente AC DC+ da 125A a 160A
7 per corrente AC DC- > 160A
8 per corrente AC DC+ > 160A
2 = Posizioni Omologate (posizioni di saldatura permesse)
Variabili disponibili
1 per tutte le posizioni
2 per tutte le posizioni tranne la verticale discendente
3 per saldatura in piano e orizzontale (si intende la superficie di saldatura in verticale ma il cordone di saldatura è orizzontale)
4 per saldatura in piano
5 per saldatura in piano e orizzontale, più verticale discendente
XXX = Info aggiuntive (anche in questo caso queste informazioni sono rilevanti probabilmente alla sola eutenza professionale)
Tabella comparativa elettrodi per la saldatura di ferro

Oltre alle diverse caratteristiche degli elettrodi, che abbiamo raggruppato nelle tabelle elencando vantaggi e svantaggi di ogni rivestimento, è importante sottolineare che anche il diametro dell'elettrodo incide sul risultato finale della saldatura. La scelta va ponderata principalmente in relazione alla tipologia del materiale da saldare (ferro o acciaio) ed il suo spessore, senza dimenticare di valutare attentamente il tipo di corrente definita dalla propria saldatrice. Pertanto una corretta saldarura è il risultato del giusto equilibrio tra corrente erogata, rivestimento dell'elettrodo e tipologia di materiale da saldare.

Elettrodo rutile
Vantaggi - basso costo
- arco stabile
- corrente AC e DC
- stoccaggio facile
Svantaggi - Scarsa resistenza meccanica
Applicazioni - saldatura orizzontale
- saldatura verticale e cordoni per spessori piccoli
- acciaio poco carbonioso con poche impurità
- salda con un buon aspetto ma con qualità meccaniche passabili (buona resistenza, ma rischio rotture)
Elettrodo basico
Vantaggi - eccellente purificazione del materiale
- generazione di idrogeno molto bassa
- bagno freddo
Svantaggi - bassa stabilità dell'arco
- i cordoni non possono essere rifusi e sono di difficile rimozione
- arco corto e lavorabilità bassa
- partenza difficile
- generatori DC
- stoccaggio difficile
Applicazioni - saldabile in tutte le posizioni, anche per spessori grossi
- alto tasso di deposito
- alta qualità meccanica di saldatura, anche con materiali contenenti impurità
Elettrodo cellulosico
Vantaggi - alta penetrazione
- buona saldabilità
- scorie ridotte
Svantaggi - generatori DC con alta tensione a vuoto
- cordone irregolare
- alta generazione di idrogeno
Applicazioni - saldabile in tutte le posizione, anche in verticale
- condutture o qualsiasi cosa in cui sia impossibile tornare indietro
- salda dove l'accesso dell'elettrodo è difficile
- acciaio poco carbonioso con poche impurità
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PROCESSI DI SALDATURA
Per consentire l'unione tra due metalli mediante saldatura occorre quasi sempre raggiungere temperature molto elevate. La fonte di calore utilizzata caratterizza il tipo di procedimento impiegato (es.: saldatura con gas, saldatura ad arco).
Uno dei più importanti problemi da risolvere durante la saldatura è che, con l'aumento della temperatura, aumenta anche la propensione dei metalli a combinarsi con l'atmosfera.
Il mezzo con cui si protegge il metallo fuso dall'attacco atmosferico è la seconda caratteristica che distingue i vari processi.
Vengono pertanto distinte le tecniche che prevedono l'impiego di polveri che producono della scoria, oppure gas di protezione inerti. In alcuni casi però , l'atmosfera viene del tutto eliminata creando degli ambienti sottovuoto.

Alcuni procedimenti ..

Alcuni procedimenti sono stati sviluppati per l'impiego in campi di applicazione specifici mentre altri rivestono carattere di utilizzo più generale. Sebbene la saldatura sia generalmente riferita all'unione di due metalli simili e persino dissimili fra loro, si utilizza saldatura anche per riparare o ricostruire parti metalliche usurate o danneggiate. Un altro campo di applicazione di crescente interesse è quello della "ricarica" di nuovi componenti al fine di migliorarne la resistenza alla corrosione, all'abrasione, agli urti o all'usura. In questi ultimi casi si deposita uno o più strati di materiale d'apporto su un componente avente un basso costo o un carico di rottura più elevato. Inventato agli inizi del 19.mo secolo, il procedimento di saldatura ad arco è ancora ai giorni nostri il metodo più utilizzato. Come suggerisce il nome stesso , il calore necessario per fondere si ottiene da un arco elettrico che si origina tra il pezzo da saldare e il metallo d'apporto. L'energia elettrica che viene convertita in calore genera una temperatura d'arco di circa 7000°C che fonde i metalli da unire. Gli impianti impiegati possono essere diversi sia in dimensione sia in complessità e ,a secondo del procedimento di saldatura impiegato per proteggere il bagno di fusione, prendono il nome dal materiale d'apporto utilizzato. I procedimenti ad arco si dividono in:


1)
1] ELETTRODO

Saldatura con elettrodoLa saldatura con elettrodo rivestito (MMA : Manual Metal Arc), anche identificata col termine SMAW (Shielded Metal Arc), è il procedimento più versatile e antico che consiste nel mantenere acceso un arco elettrico tra un "consumabile" ricoperto da un rivestimento e il pezzo da saldare.


Le gocce di metallo fuso che si staccano dall'elettrodo vengono trasferite attraverso l'arco nel bagno di fusione mentre contemporaneamente i gas prodotti dalle polveri del rivestimento le proteggono dall'atmosfera. La scoria fusa galleggia sopra il bagno di fusione e lo protegge dall'atmosfera durante la solidificazione. La scoria deve essere rimossa dopo ogni passata. Tra le centinaia di tipi di elettrodi esistenti, sono da segnalare quelli che apportano elementi di lega per migliorare le caratteristiche di durezza, resistenza meccanica e tenacità del giunto saldato. La saldatura manuale con elettrodo rivestito trova le sue maggiori applicazioni nelle strutture metalliche, costruzioni navali e carpenterie generiche. Nonostante sia un processo abbastanza lento a causa del continuo cambio di elettrodo e rimozione della scoria, rimane comunque il più flessibile e consente di saldare anche con spazi di accesso molto limitati.
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2] FILO CONTINUO

Nella saldatura a filo continuo (GMAW :Gas Metal Arc Welding), anche conosciuta come MIG e MAG, si mantiene accesso un arco elettrico tra il filo pieno e il pezzo da saldare. L'arco e il bagno di fusione sono protetti da un flusso di gas attivo od inerte.

La saldatura MIG/MAG è decisamente più produttiva rispetto a quella con gli elettrodi dove occorre che il saldatore si fermi ogni volta per il cambio dell'elettrodo. Un altro vantaggio rispetto al procedimento SMAW è che non si hanno scarti di materiale in quanto non vi sono mozziconi di elettrodi da gettare via. Per ogni chilogrammo di elettrodi acquistato infatti , circa il 65 % del peso andrà a far parte del giunto saldato, mentre il resto è tutto scarto (scoria , mozziconi). L'impiego di fili continui sia pieni sia animati ha aumentato questa efficienza al 80-95 %. Questo procedimento viene largamente impiegato per strutture metalliche leggere o medio peso in acciaio al carbonio e per strutture in alluminio o leghe di alluminio.

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3] FILO ANIMATO

Saldatura con filo animatoIl procedimento con i fili animati (FCAW: Flux Cored Arc Welding) è molto simile a quello MIG/MAG per quello che riguarda il processo e gli impianti di saldatura utilizzati. L'unica differenza risiede nel fatto che il filo continuo non è pieno ma consiste di una piattina di metallo che avvolge un'anima di polveri (flusso). Prima di prendere la forma circolare definitiva, la piattina metallica assume una forma ad U. In questa fase si aggiungono le polveri e gli eventuali altri elementi di lega e si procede quindi alla successiva chiusura e "rullatura" del tubo fino ad ottenere la sezione circolare finale.


Come per il procedimento con filo pieno, anche con i fili animati un gas di protezione impedisce al bagno di fusione di venire a contatto con l'atmosfera. Il gas può essere fornito a parte, in aggiunta al filo animato, oppure può essere generato dalla decomposizione di alcune polveri contenute nel flusso (fili animati autoprotetti). Oltre al gas, i fili animati di tipo rutile e basici producono anche scoria che , come per gli elettrodi, deve essere rimossa tra una passate e l'altra.

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4] TIG

Il procedimento TIG (Tungsten Arc Welding), noto anche come GTAW ( Gas Tungsten Arc Welding), è un procedimento di saldatura che usa un elettrodo non fusibile in tungsteno. L'elettrodo, l'arco e l'area circostante il bagno fuso sono protetti dall'atmosfera da un gas inerte. Se occorre aggiungere del materiale d'apporto, questo viene aggiunto in forma di bacchetta o filo continuo.

Il procedimento TIG consente di ottenere saldature di ottimo aspetto estetico e di qualità. Dato che non vi è scoria, il rischio di difetti quali inclusioni nel metallo d'apporto è assente e la superficie del cordone non richiede nessuna pulizia . Con il TIG si saldano praticamente tutti i metalli sia con procedimento manuale che automatico, sebbene il suo campo ottimale di applicazione sia quello dell'alluminio e degli acciai inossidabili. In particolare, è largamente impiegato nelle industria nucleare , chimica , aeronautica e alimentare.

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5] SALDATURA AL PLASMA

Saldatura al plasmaLa saldatura al plasma (PAW: Plasma Arc Welding) è un miglioramento del procedimento Tig che consente di ottenere maggiori benefici in termini di protuttività.

Diversamente dal tradizionale processo Tig, vi sono due afflussi indipendenti di gas. Uno dei due gas avvolge l'elettrodo di tungsteno formando successivamente il nucleo centrale dell'arco al plasma. Il secondo gas invece ha solo il compito di proteggere il bagno di saldatura.

La saldatura al plasma si impiega in tre modi: 1. Microplasma welding, con correnti da 0.1 a 20A. 2. Medium-plasma welding, con correnti di saldatura da 20 a 100A 3. Keyhole welding, oltre i 100 A, dove l'arco al plasma penetra tutto lo spessore del giunto. Viene largamente utilizzata per giunti di elevatissima qualità nell'industria aeronautica, spaziale e chimica.



6] SALDATURA A RESISTENZA

Nella metà degli anni sessanta, la Esab acquisì la società Asea-Svets , società che sin dagli anni trenta sviluppava e produceva saldatrici a resistenza.

La Esab dispone oggi di una gamma completa di saldatrici a resistenza, dalla più piccola controllata saltuariamente e manualmente dall'operatore, a quella molto più complessa che serve per saldare in automatico le catene delle ancore per le navi. Nella saldatura a resistenza i metalli vengono uniti senza l'ausilio di materiale d'apporto, applicando pressione e la giusta intensità di corrente alla zona che deve essere saldata. La quantità do calore dipende dalla resistenza elettrica dell'area interessata. Quest'ultima è un importante fattore per questo processo di saldatura e ci consente di individuare i sotto elencati sottogruppi.

Principali processi di saldatura a resistenza: · saldatura per punti (spot welding) · saldatura a rilievo · saldatura a rulli · testa-testa a resistenza · testa-testa a scintillio

Il plasma
Quando un gas neutro viene riscaldato a elevate temperature (come, ad esempio, da un arco elettrico), i suoi atomi raggiungono un livello tale di energia cinetica che i suoi elettroni vengono liberati. Di conseguenza, si forma un’atmosfera ionizzata, che prende il nome di plasma. Il plasma è uno stato della materia in cui il gas ionizzato si trova ad elevatissime temperature mantenute dall’arco elettrico presente tra un elettrodo e il pezzo.

La tecnologia al plasma può essere usata sia per la saldatura sia per il taglio (specialmente di grossi spessori, con piastre fino a 100 mm).

Per le saldature al plasma si usa una speciale torcia al cui centro è presente un elettrodo di tungsteno. L’elettrodo viene lambito da un gas che, a contatto con l’arco elettrico, si ionizza. Sull’asse della torcia è raggiunta la massima ionizzazione del gas con temperature di 20’000°C, mentre attorno a esso è presente una zona meno ionizzata, che, quindi raggiunge temperature inferiori. L’intera torcia è raffreddata facendo circolare dell’acqua al suo interno per dissipare la grande quantità di calore che si sprigiona.

Durante la saldatura al plasma, viene usata una bacchetta di metallo d’apporto alimentata dall’operatore.



Tipologie di saldatura al plasma
A seconda della tecnologia, le saldatrici al plasma possono essere di tipologia:

“Ad arco diretto” o “traferito”: in cui l’arco scocca tra elettrodo di tungsteno e pezzo da saldare. Questa tipologia è impiegata per saldature e taglio al plasma.
“Ad arco indiretto” o “non trasferito”: in cui l’arco scocca tra elettrodo di tungsteno e parete esterna della torcia. Questa tipologia è adottata per saldature di piccoli spessori, in quanto ha una ridotta capacità di riscaldamento.
I gas adottati per creare l’atmosfera ionizzata sono argon, elio, azoto e idrogeno. Per la saldatura di acciai inossidabili si impiegano miscele di argon e idrogeno al 5-10%.

Per le saldature di buona qualità viene anche insufflata una porzione extra di argon che ha lo scopo di proteggere il bagno con un’atmosfera inerte, proprio come succede nella saldatura TIG. Questa caratteristica non è presente invece nel taglio al plasma.

La saldatura al plasma è adatta a tutti i materiali, ma è particolarmente sfruttata per gli acciai inox, nickel, rame, ottone, titanio e leghe leggere. Rispetto alla saldatura TIG, quella al plasma è molto più veloce e, a parità di spessore, richiede un numero minore di passate. Inoltre, visto che l’arco al plasma è molto concentrato, la zona termicamente alterata (ZTA) risulta di dimensioni limitate, pertanto i ritiri e le deformazioni residue del materiale sono minori. Di conseguenza, c’è un minor rischio di cricche.

La saldatura al plasma è adatta per lamiere da 2.5 a 8 mm di spessore in una sola passata. Per spessori maggiori bisogna preparare i lembi a V.

La saldatura a plasma è un procedimento che viene eseguito mediante una torcia al plasma. Al centro dell'ugello della torcia è presente un elettrodo di tungsteno che è infusibile durante il processo, intorno a tale elettrodo giunge un gas plasmogeno che, a causa del campo elettrico presente esternamente o internamente alla torcia, diventa plasma, cioè gas fortemente ionizzato.
La caratteristica fondamentale del plasma (che rende tale tecnica di saldatura molto spesso utilizzata dati i bassi costi e le alte prestazioni) è che riesce a trasferire un'enorme quantità di calore al pezzo da saldare. Affinché ciò si verifichi, il flusso di plasma che insiste sul pezzo deve possedere una forma concentrata e, pertanto, è necessario mantenere un'opportuna distanza dell'ugello dal pezzo e una velocità di fuoriuscita del gas abbastanza elevata. In queste applicazioni la temperatura può arrivare, nei casi più estremi, a ordini di grandezza dei 20.000 °C, cosa impensabile per altre operazioni di saldatura: è proprio questa elevata temperatura che garantisce l'alta precisione e la velocità di realizzazione di tali operazioni. Per prevenire soffiature nella parte saldata (cosa che inevitabilmente si verifica per ogni tipo di saldatura in quanto, per la Legge di Henry, la solubilità di un gas è funzione della temperatura) si impiegano sistemi che permettano il rilascio di gas particolari attorno alla torcia, di solito miscele di gas nobili che, avendo solubilità praticamente nulla anche ad alte temperature, non danno modo ai gas atmosferici di penetrare nel bagno del metallo fuso.
La tipologia di metalli saldabili con questa tecnica comprende: acciaio al carbonio e basso legato, acciaio inossidabile, leghe di rame, nichel, cobalto e titanio.


Saldatura al plasma
La saldatura al plasma è poco usata in ambito fai da te ed è sostanzialmente un’evoluzione della saldatura a TIG. L’elettrodo si trova all’interno della torcia ed è la maggior parte delle volte in tungsteno, un metallo di colore tra il grigio e il bianco molto usato nelle lavorazioni industriali grazie alla sua elevata resistenza meccanica alla trazione e al calore. Inoltre, è molto utilizzata in questo tipo di lavorazione per il suo costo basso e le alte prestazioni che riesce a garantire. Con questa tecnica di saldatura l’elettrodo si trova all’interno della torcia: il gas protettivo lo riveste, ma l’arco di corrente rimane separato dal gas grazie a un ugello dal quale esce il metallo fuso (plasma).
Così l’arco, fuoriuscendo dall’orifizio dell’ugello ad altissima velocità, va a formare la saldatura. Per le caratteristiche stesse di resistenza al calore di cui parlavamo prima riguardo il tungsteno, questo può arrivare alla temperatura di circa 20.000°C e può raggiungere anche temperature più alte se si incrementa la focalizzazione della saldatura.
Il plasma si forma nella torcia dall’unione del gas plasmogeno che avvolge l’elettrodo e il campo elettrico presente. Così nasce il plasma che è un gas fortemente ionizzato. In questo modo si forma una grande quantità di energia estremamente concentrata che viene diretta all’esterno attraverso l’ugello con ottime prestazioni in termini di resistenza della saldatura e della precisione. Quest’ultima può essere regolata anche in base al tipo di ugello che viene montato sulla torcia di saldatura e che viene raffreddato ad acqua per resistere alle altissime temperature che si creano in questa tecnica di saldatura.

Quali metalli posso saldare?
La Saldatura al Plasma è estremamente versatile e può essere effettuata pressappoco con ogni tipo di metallo (soprattutto acciaio al carbonio e basso legato, acciaio inossidabile, leghe di rame, nichel, cobalto e titanio) e con spessori medio alti. Una delle caratteristiche di questa tecnica di saldatura così efficace è il fatto di avere due afflussi di gas: uno protegge la saldatura dall’ossidazione esterna e uno avvolge l’elettrodo di tungsteno formando il nucleo dell’arco da cui si sprigiona il plasma.
Vantaggi della saldatura al plasma
• Concentrazione di potenza.
• Velocità.
• Minore intensità di corrente necessaria.
• Assenza quasi totale di fumi di saldatura.

Tungsten Inert Gas
La saldatura ad arco in gas inerte con elettrodo infusibile di tungsteno (Tungsten Inert Gas) è un procedimento in cui il calore necessario per l’esecuzione della saldatura è fornito da un arco elettrico mantenuto tra un elettrodo non consumabile ed il pezzo in lavorazione; l’elettrodo usato per condurre la corrente è un elettrodo di tungsteno o di lega di tungsteno.
Il gas e la sua funzione
La zona di saldatura, il metallo fuso e l’elettrodo non consumabile sono protetti dall’influenza degli agenti atmosferici grazie al gas inerte alimentato attraverso la torcia porta elettrodo. La saldatura con procedimento TIG può avvenire con l’apporto di altro materiale (bacchetta di materiale d’apporto) oppure mediante fusione del materiale base per effetto del calore prodotto dall’arco elettrico. La funzione principale del gas di protezione è quella di sostituirsi all’aria in prossimità del bagno di fusione, dell’elettrodo e dell’estremità dell’eventuale bacchetta d’apporto per evitare il rischio della contaminazione di agenti nocivi presenti nell’atmosfera.
Le caratteristiche fisiche e chimiche del gas di protezione possono avere influenze diverse sulla saldatura a seconda dei diversi tipi di metallo. I gas di protezione utilizzati nella saldatura TIG sono: argon, elio, miscele argon-elio e miscele argon-idrogeno.
E’ comunque importante che questi gas siano puri il più possibile poiché anche irrilevanti percentuali di impurità possono influenzare la qualità della saldatura rendendola inaccettabile.
Durante la saldatura utilizzando come gas di protezione l’argon, l’arco è piuttosto stabile ma il bagno risulta meno caldo; ne consegue che tale gas è più indicato per la saldatura su spessori sottili.
Si osserva che l’argon è un gas molto utilizzato per il suo costo assai più contenuto dell’elio; tale fattore risulta essere la maggiore discriminante nella scelta del gas di protezione.
L’arco in elio sviluppa un calore superiore a quello sviluppato in argon; il suo impiego è quindi consigliato per la saldatura di materiali con elevata conducibilità termica, permettendo un aumento della velocità di saldatura. Poiché l’elio è più leggero dell’aria, per avere una giusta protezione del bagno è indispensabile il suo utilizzo in quantità superiori a quelle utilizzate per l’argon. Le miscele di argon ed elio sono utilizzate per avere gas protettivi di caratteristiche intermedie.
Il generatore di corrente
Il generatore di corrente ha il compito di alimentare l’arco elettrico, che si crea tra il materiale base e l’elettrodo di tungsteno, attraverso la fuoriuscita di una quantità di corrente sufficiente per mantenerlo acceso.
Al proprio interno è presente generalmente un dispositivo di regolazione della corrente di saldatura, di tipo meccanico (shunt magnetico) od elettronico (sistema a tiristori od inverter).
È possibile identificare due categorie di appartenenza:
•
o Generatore in corrente alternata AC (alternating current)
La corrente/tensione in uscita dal generatore assume la forma di una onda tipicamente quadra, che cambia la sua polarità ad intervalli regolari, con frequenza da 20 a 200 cicli al secondo (Hertz) o più, a seconda del tipo di generatore utilizzato. Essa è ottenuta mediante uno o più dispositivi, la cui funzione è quella di trasformare la corrente/tensione sinusoidale di rete in una adatta corrente/tensione alternata di saldatura.
•
o Generatore in corrente continua DC (direct current)
La corrente in uscita dal generatore presenta una forma d’onda continua, ottenuta tramite dispositivi che consentono la conversione della corrente/tensione da alternata a continua.
Nell’ipotesi in cui il circuito di saldatura sia costituito da un generatore di corrente continua (DC), può essere introdotta una ulteriore classificazione in funzione della modalità di connessione dei poli della sorgente di saldatura al materiale da saldare o della forma d’onda della corrente di saldatura.
o Corrente continua con collegamento in polarità diretta
Con la polarità diretta la torcia, con il relativo cavo, viene collegata al polo negativo e il materiale da saldare al polo positivo della sorgente erogatrice; in questo caso gli elettroni fluiscono dall’elettrodo verso il pezzo provocandone la fusione.
È il tipo di corrente più utilizzata con il sistema TIG e garantisce una buona saldabilità su quasi tutti i metalli e le leghe comunemente saldabili, ad accezione dell’alluminio. La corrente continua con polarità diretta produce un bagno di fusione stretto e profondo nonché una penetrazione decisamente superiore a quella ottenibile con la polarità inversa.
o Corrente continua con collegamento in polarità inversa
Saldando con questa polarità la torcia, con il relativo cavo, viene collegata al polo positivo e il pezzo al polo negativo della macchina erogatrice.
Questo tipo di alimentazione è scarsamente utilizzata perché produce un bagno piatto con scarsa penetrazione. La polarità inversa causa di per sé un eccessivo riscaldamento dell’elettrodo; per non provocare la bruciatura dello stesso devono essere impiegate intensità di corrente piuttosto ridotte. Si giustifica così il suo limitato impiego.

Esiste una ulteriore famiglia di generatori, e si identificano come generatori in corrente continua, indipendentemente dalla polarità del collegamento, e precisamente generatori in corrente continua modulata o pulsata.
Il generatore in corrente modulata è un generatore a corrente continua provvisto di particolari dispositivi che permettono la variazione dell’ampiezza della corrente di saldatura. La corrente modulata o pulsata si ottiene sovrapponendo alla corrente continua di base un’altra componente, solitamente ad onde quadre, producendo una pulsazione periodica dell’arco. Con questo sistema si ottiene un cordone di saldatura formato da una sovrapposizione continua di punti di saldatura i quali, uno dopo l’altro, formano un unico cordone. Si usa tipicamente su spessori sottili, dove bisogna controllare l’apporto di calore per evitare la perforazione del pezzo da saldare senza compromettere la penetrabilità della saldatura.


Vantaggi della saldatura TIG
I principali vantaggi del processo di saldatura TIG sono:
• possibilità di saldare quasi tutti i tipi di materiali ferrosi ed anche materiali non ferrosi;
• elevata qualità delle saldature;
• utilizzabile in tutte le posizioni di saldatura;
• non produce scoria.