Tecniche di saldatura

Le varie tecniche di saldatura permettono di congiungere attraverso il calore due parti metalliche.

Tecniche di saldatura: il calore necessario viene ottenuto in due modi. Il modo più semplice è quello di avere una fiamma prodotta per combustione di un gas (il più utilizzato è l’acetilene) con aria o ossigeno. Un altro modo di ottenere il calore necessario è quello di usare un arco elettrico che scarica tra due elettrodi, di cui uno può essere il pezzo da saldare. Infine il calore può essere ottenuto per effetto Joule a causa della resistenza al passaggio della corrente elettrica offerta dal pezzo da saldare.

E’ inoltre necessario avere  nel momento in cui ci si appresta a compiere questo tipo di operazione, una postazione di  lavoro adeguata, possibilmente con il relativo tavolo da saldatura Siegmund deve essere adeguatamente isolata da pareti di protezione o da tende per saldatura che garantiscono la protezione dell’operatore dalle radiazioni pericolose emesse durante la lavorazione.

Saldatura autogena ed eterogenea (brasatura)

Fra le varie tecniche di saldatura esistono due tipologie principale: la  saldatura autogena e quella eterogenea conosciuta anche come brasatura. Nella prima viene effettuata una fusione dei bordi metallici da congiungere e il vano tra i bordi viene riempito con del metallo fuso simile a quelli del pezzo da saldare.

Nella brasatura invece il materiale da unire viene solo riscaldato e la fusione riguarda solo il metallo di apporto. In genere il metallo d’apporto è eterogeneo con la possibilità della presenza di cadmio nelle leghe di brasatura. inoltre il punto di fusione è più basso, quindi le temperature coinvolte sono in questo secondo caso decisamente inferiori.

Tecniche di saldatura: una saldatura resistente

Per ottenere una saldatura resistente e tecnicamente accettabile la zona di fusione deve essere protetta da fenomeni di ossidazione ed il metallo fuso deve essere depurato di scorie. In questo modo il risultato sarà un cordone di saldatura privo di imperfezioni. Il processo, in piccolo, è simile a quello che si fa per la preparazione della colata nelle fonderie. Per tale motivo la saldatura deve essere effettuata in atmosfera il più possibile inerte (priva di ossigeno). Devono inoltre essere aggiunte sostanze come borace, silicati e carbonati, che proteggono e scorificano il bagno di fusione.

Tecniche di saldatura: quali differenze

Saldatura a fiamma ossiacetilenica e ad arco

Nella saldatura a fiamma ossiacetilenica si produce, nella zona di combustione, un’atmosfera riducente. La saldatura ad arco a filo continuo o saldatura ad arco con elettrodi rivestiti invece viene effettuata nell’atmosfera prodotta dalla combustione del rivestimento dell’elettrodo o sottoflusso di gas. Il metallo di apporto può essere in forma di barrette, che vengono avvicinate alla zona di fusione (saldatura a fiamma e saldatura tig = tungsten inert gas). Queste barrette di metallo possono anche costituire il vero e proprio elettrodo porta-corrente che si fonde a causa dell’arco elettrico che esso stesso provoca.

Saldatura TIG e MMA

La saldatura tig è una saldatura ad arco indiretto in atmosfera inerte. Una barra di tungsteno funge da elettrodo provocando la fusione del metallo. Tuttavia l’elettrodo, in questo tipo di saldatura, non si consuma, né costituisce il metallo di apporto. Quest’ultimo viene ottenuto facendo fondere in vicinanza un’altra bacchetta di metallo (molto utilizzata nella saldatura dell’alluminio). Nella saldatura ad arco con elettrodo singolo rivestito a cambio manuale (MMA = manual metal arc), l’anima di metallo dell’elettrodo si fonde diventando il metallo di apporto della saldatura, mentre il rivestimento ha la funzione di flussante della corrente elettrica e di scorificante.

A seconda dei materiali da saldare si usano elettrodi al rutile (biossido di titanio), acidi a base di silice, basici (carbonato e fluoruro di calcio) e cellulosici (a base di cellulosa che bruciando emette grandi quantità di CO2). Per l’esecuzione rapida di grandi lavori si utilizzano saldatrici a filo metallico continuo per un processo che viene definito come saldatura a filo continuo. In questo caso è necessario proteggere la saldatura con gas inerti fra cui, i più usati, sono l’argon, l’elio e l’azoto (saldatura MIG = metal inert gas, o MAG=metal active gas se viene aggiunta nella miscela dell’anidride carbonica). Gli scorificanti acidi o basici possono essere contenuti nel filo.

I tipi disaldatura MMA e MIG sono attualmente i più utilizzati data la loro versatilità e il basso costo delle attrezzature necessarie. Per lavorazioni particolari si usano anche altri tipi di saldatura. Molto diffusa nella grande industria, in quanto robotizzabile, è la saldatura autogena a resistenza (saldatura a punti) che permette la connessione di superfici metalliche che si fondono per effetto Joule, senza alcun metallo di apporto.

Saldatura ad arco

Nella saldatura ad arco sommerso il punto di saldatura è protetto da un flusso di polvere che ricopre interamente l’elettrodo.

Saldatura ad idrogeno atomico

La saldatura ad idrogeno atomico è un processo ad arco indiretto in cui, attraverso l’arco tra due elettrodi di tungsteno, viene fatto passare un flusso di idrogeno, che brucia a temperature elevatissime (6000°C). Temperature ancora maggiori (10.000°C) si raggiungono nella saldatura al plasma (gas ionizzato). Esistono sistemi di saldatura ad induzione elettromagnetica, a bombardamento elettronico e a laser.