Tipi di saldatura e loro usi

La saldatura è uno dei processi più cruciali ampiamente utilizzati nei settori dell'edilizia e della produzione, dove materiali, principalmente metalli e termoplastici, vengono legati insieme. Richiede calore per fondere i materiali in modo che possano essere uniti, e questa giunzione diventa rigida raffreddandosi. Esistono numerosi tipi di saldatura e ognuno di essi è appropriato per un particolare tipo di lavoro; quindi, è importante selezionare il tipo giusto di saldatura per ottenere la migliore qualità ed efficacia della saldatura. Questo articolo tratta i tipi di saldatura più popolari, le loro caratteristiche principali, i vantaggi e le applicazioni.

Saldatura ad arco

La saldatura ad arco è uno dei metodi più ampiamente utilizzati, che impiega un arco elettrico per fondere il materiale nella zona di giunzione. Il processo comporta la creazione di un arco elettrico tra un elettrodo e il pezzo in lavorazione per produrre la temperatura richiesta per la saldatura dei materiali. Alcune forme di saldatura ad arco includono la saldatura ad arco con metallo schermato (SMAW), la saldatura ad arco con metallo gassoso (GMAW), la saldatura ad arco con anima in flusso (FCAW), la saldatura ad arco con tungsteno a gas (GTAW) e la saldatura ad arco sommerso (SAW).

Saldatura ad arco con metallo schermato (SMAW)

Noto anche come saldatura a elettrodo, SMAW è uno dei metodi di saldatura più preferiti. La saldatura ad arco con metallo schermato offre una gamma di aggiunte e modifiche per diversi materiali lavorati. SMAW utilizza un elettrodo di trasferimento rivestito con flusso per stendere la saldatura e poi viene consumato. Quando l'elettrodo si fonde, il rivestimento di flusso si rompe e forma uno scudo di gas protettivo per il bagno di saldatura fuso, impedendo l'ossidazione da parte di elementi come ossigeno e azoto. Questa schermatura è essenziale per garantire che vengano prodotte saldature resistenti e ben costruite. Il flusso fuso crea uno strato di scoria sul cordone di saldatura, che deve essere rimosso utilizzando un martello da scalpello per esporre la vera saldatura.

SMAW è famoso soprattutto per la sua flessibilità e la capacità di saldare acciaio, acciaio inossidabile, ghisa e alcuni metalli non ferrosi. È adatto a superfici ruvide, arrugginite o persino sporche, motivo per cui è consigliato per lavori sul campo e riparazioni in cui la superficie non può essere ben preparata. Gli utensili necessari per SMAW sono facili da trasportare e trasportare perché includono la fonte di alimentazione, il portaelettrodo, il morsetto di lavoro e gli elettrodi, rendendo SMAW popolare in diverse aree.

Applicazioni:

Saldatura strutturale ed edilizia: la saldatura SMAW è diffusa nel settore edile per la costruzione di strutture in acciaio di ponti ed edifici.

Saldatura di tubazioni: la saldatura di condotte e impianti idraulici può essere eseguita al meglio utilizzando questo metodo.

Lavori di manutenzione e riparazione: particolarmente adatti all'edilizia civile, industriale e meccanica, per riparare macchinari, attrezzature e telai metallici.

Pro e contro:

Saldatura ad arco con gas metallico (GMAW)

La saldatura GMAW o MIG (Metal Inert Gas) è una delle forme di saldatura più diffuse e versatili utilizzate oggi nell'industria. La saldatura GMAW utilizza un elettrodo a filo alimentato in modo continuo, che di solito è un filo pieno o un filo tubolare con flusso al suo interno che funge sia da materiale di riempimento che da elettrodo. L'elettrodo viene fatto passare attraverso una pistola per saldatura e quando la corrente lo attraversa, fonde e fonde il metallo di base.

Il processo di saldatura è schermato da un gas inerte come argon, elio o una combinazione di entrambi, noto come gas di protezione, che viene fatto passare attraverso la pistola per saldatura per proteggere il bagno di saldatura fuso dall'esposizione ai gas atmosferici. Questo processo forza l'aria fuori dal pezzo in lavorazione, proteggendolo quindi dalla ruggine e aumentando la qualità della saldatura. A volte, può essere utilizzato un gas semi-inerte come l'anidride carbonica, a seconda della natura del lavoro di saldatura da svolgere.

GMAW è noto per avere una velocità di saldatura elevata ed è anche molto semplice da usare. Il meccanismo di alimentazione continua del filo assicura che il processo di saldatura non venga interrotto, quindi è adatto sia per la saldatura manuale che automatica. Ciò lo rende un prodotto comune in molti settori come l'industria automobilistica, la costruzione di strutture metalliche e in generale i servizi di riparazione.

Se desideri maggiori informazioni sulle saldatrici MIG, visita questa pagina: https://www.ssimder.com/collections/mig-welder

Applicazioni:

Produzione automobilistica: comunemente applicata alla produzione di carrozzerie e accessori per automobili.

Fabbricazione di strutture metalliche: ampiamente utilizzato per realizzare telai, supporti e involucri metallici nell'industria manifatturiera.

Lavori di riparazione generale: applicati nella lavorazione e fabbricazione dei metalli e nella riparazione di componenti e macchinari metallici in diversi settori.

Pro e contro:

Saldatura ad arco con anima di flusso (FCAW)

La saldatura ad arco con anima in flusso (FCAW) è un altro tipo di processo di saldatura strettamente correlato alla saldatura ad arco con metallo gassoso (GMAW), ma utilizza un filo tubolare riempito di flusso anziché un filo pieno. Questo flusso ha diverse funzioni, come produrre uno scudo di gas, stabilizzare l'arco e infine stendere una copertura di scorie sul bagno di saldatura per evitare che venga contaminato. Mentre la GMAW richiede solo un gas di protezione, la FCAW può utilizzare il gas generato dal flusso e anche un gas di protezione esterno, se necessario, a seconda dell'ambiente di saldatura.

Questo metodo è particolarmente utile quando si lavora con materiali spessi per i quali sono importanti alti tassi di deposizione e lavoro efficace. Questo perché il filo animato ha un design profondo che penetra nel metallo di base e crea saldature molto resistenti con una buona resistenza meccanica. FCAW è molto utile nella saldatura attraverso ruggine, scaglie e sporcizia, quindi comunemente usato in strutture esterne e durevoli dove la superficie potrebbe non essere pulita.

Applicazioni:

Costruzione navale: è ampiamente utilizzato nella saldatura di lamiere e strutture in acciaio spesso nel settore della costruzione navale.

Produzione di attrezzature pesanti: utilizzato in particolare nella produzione di attrezzature per l'edilizia e l'industria mineraria.

Costruzione: comunemente utilizzato per unire strutture in acciaio, costruire ponti ed edifici ecc.

Pro e contro:

Saldatura ad arco di tungsteno a gas (GTAW)

Chiamata anche saldatura TIG (Tungsten Inert Gas), la GTAW è stata riconosciuta per la sua capacità di saldare con grande precisione generando al contempo spruzzi di saldatura minimi. Questa operazione impiega un elettrodo di tungsteno non consumabile in grado di resistere ad alte temperature senza fusione. Argon o elio , viene utilizzato per coprire la zona di saldatura ed evitare di reagire con l'ossigeno presente nell'atmosfera.

Grazie all'elevato grado di controllo e alle saldature di altissima qualità, la saldatura GTAW è preferita soprattutto per quelle applicazioni in cui è richiesto un controllo esatto nel processo di saldatura. Funziona meglio dove i materiali sono sottili o dove la forma finale è particolarmente complessa e richiede resistenza, come così come la scorrevolezza. È ampiamente utilizzato nei settori aerospaziale, automobilistico e della fabbricazione per acciaio inossidabile e metalli non ferrosi.

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Applicazioni:

Industria aerospaziale: utilizzata principalmente nell'unione di parti importanti come i motori a reazione e le cellule degli aerei.

Industria automobilistica: consigliato per l'unione di sistemi di scarico, telai e altre parti.

Lavorazione di acciaio inossidabile e metalli non ferrosi: consigliato per la saldatura di alluminio, rame e titanio.

Pro e contro:

Saldatura ad arco sommerso (SAW)

Nella saldatura ad arco sommerso (SAW), l'arco è sepolto sotto uno strato granulare e di flusso che fornisce uno scudo sulla zona di saldatura. Questo flusso svolge molteplici funzioni cruciali: elimina la contaminazione dei gas atmosferici come ossigeno e azoto nella saldatura che altrimenti ne riduce la resistenza. Attraverso un'adeguata schermatura dell'arco, la SAW riduce notevolmente i residui post-saldatura.

È ideale per l'uso con materiali spessi con lunghe giunzioni e per processi che richiedono velocità di saldatura elevate e costanti. SAW automatizza l'alimentazione del metallo di apporto, l'erogazione del flusso e la posizione dell'arco, assicurando un controllo migliore e una qualità di saldatura costante, il che si traduce nella riduzione al minimo dell'affaticamento dell'operatore. Un altro vantaggio di SAW è che può raggiungere velocità di deposizione più elevate rispetto ad altri processi di saldatura manuale convenzionali, il che lo rende ideale per l'uso in impianti di produzione su larga scala.

Applicazioni:

Fabbricazione di recipienti a pressione: utilizzata nella fabbricazione di serbatoi e recipienti a pressione di grandi dimensioni.

Produzione di acciaio strutturale: adatto per la saldatura di sezioni di travi, colonne e capriate.

Produzione di tubi: solitamente impiegato nella saldatura di tubi di grande diametro.

Pro e contro:

Saldatura a punti a resistenza

La saldatura a punti è una tecnica comune nella lavorazione della lamiera in cui due pezzi di lamiera vengono uniti insieme tramite pressione e corrente elettrica attraverso due elettrodi di rame. Questo metodo è rapido e le saldature sono uniformi, motivo per cui è adatto alla produzione di massa.

Applicazioni:

Produzione automobilistica: applicata alla saldatura di carrozzerie, telai e pannelli di automobili.

Elettrodomestici: spesso utilizzati nella produzione di lavatrici, frigoriferi e condizionatori d'aria, tra gli altri dispositivi.

Mobili in metallo: per la saldatura di sedie, tavoli, armadi e altri elementi d'arredo in metallo.

Pro e contro:

Fattori da considerare quando si sceglie un tipo di saldatura per la propria applicazione

Per scegliere il tipo di saldatura giusto per una determinata applicazione, è necessario prendere in considerazione alcuni fattori per ottenere i migliori risultati in termini di qualità, tempo e denaro. Questi fattori dipendono dal tipo di materiale, dal tipo di giunto, dall'ambiente di saldatura e dalle proprietà della saldatura desiderata. Ecco un'esplorazione dettagliata delle considerazioni chiave:

Tipo di materiale e spessore

Il tipo di materiale da saldare è uno dei fattori più significativi che definiscono la scelta del processo di saldatura. Esistono vari tipi di tecniche di saldatura che sono ideali per diversi tipi di materiali; materiali ferrosi come l'acciaio e materiali non ferrosi tra cui alluminio, rame e titanio.

Compatibilità: assicurarsi che il tipo di saldatura da utilizzare sia appropriato per la composizione chimica e le caratteristiche metallurgiche del materiale da saldare. Ad esempio, la saldatura GTAW è ampiamente utilizzata per la saldatura di metalli non ferrosi in quanto consente un controllo accurato e produce saldature di qualità senza ossidazione.

Spessore: lo spessore del materiale determina la quantità di calore richiesta e la velocità di deposizione della saldatura. Alcuni dei processi di saldatura sono adatti per sezioni spesse perché offrono velocità di deposizione elevate e penetrazione profonda come la saldatura ad arco sommerso (SAW), mentre altri sono adatti per una gamma di spessori e includono la saldatura ad arco con gas metallico (GMAW).

Progettazione e configurazione congiunta

Il giunto di saldatura e la sua configurazione sono fattori critici che determinano il processo di saldatura adatto per l'applicazione. I fattori da considerare includono:

Accessibilità dei giunti: alcuni processi di saldatura devono avere la giunzione direttamente di fronte a sé, mentre altri possono funzionare con configurazioni di giunzione più complicate. Ad esempio, la saldatura ad arco con metallo gassoso (GMAW) e la saldatura ad arco con anima di flusso (FCAW) sono ampiamente utilizzate per gestire giunti difficili da raggiungere, d'altro canto, la saldatura a punti di resistenza (RSW) è per lo più preferita per giunti sovrapposti semplici.

Requisiti di resistenza dei giunti: alcune applicazioni richiedono che le saldature abbiano determinate caratteristiche meccaniche come la resistenza alla trazione o alla fatica. Tecniche come la saldatura ad arco con gas tungsteno (GTAW) sono famose per creare giunti sani e privi di difetti per i settori aerospaziale e automobilistico.

Ambiente di saldatura

L'ambiente di saldatura, compresi fattori quali l'ambiente interno o esterno, la presenza di vento o umidità e le limitazioni di spazio, influiscono in modo significativo sulla scelta del processo di saldatura.

Saldatura all'aperto: tecniche come la saldatura ad arco con metallo schermato (SMAW) vengono utilizzate per le attività all'aperto perché non richiedono un gas di protezione per funzionare.

Saldatura in ambienti chiusi: alcuni processi come GMAW e GTAW, che creano pochissimo fumo, schizzi o esalazioni, sono ideali per l'uso in ambienti chiusi per migliorare la ventilazione e la qualità dell'aria.

Volume di produzione ed efficienza

Il volume e l'efficienza della produzione sono fattori determinanti per determinare il processo di saldatura più conveniente.

Produzione ad alto volume: tecniche come la saldatura a resistenza a punti (RSW) e la saldatura ad arco sommerso (SAW) sono comunemente utilizzate per la produzione ad alto volume poiché consentono l'automazione delle procedure di saldatura, con conseguenti tempi di ciclo più brevi e costi di manodopera inferiori.

Bassi volumi e prototipazione: per un uso intermittente e una produzione in piccoli lotti, è possibile scegliere processi come GMAW e FCAW perché sono molto flessibili e facili da configurare.

Abilità e formazione dell'operatore

Il livello di competenza degli operatori di saldatura e la disponibilità di una formazione specifica per un particolare processo di saldatura sono fattori essenziali.

Formazione degli operatori: alcuni processi, ad esempio la saldatura ad arco con gas di tungsteno (GTAW), sono più complessi e richiedono una curva di apprendimento ripida, ecco perché è necessario essere ben formati per controllare i parametri di saldatura. D'altro canto, alcuni processi come la GMAW sono meno complessi da padroneggiare, rendendoli ideali per le organizzazioni che non possono permettersi così tanti lavoratori qualificati.

Requisiti di certificazione: alcune aziende come l'industria aerospaziale e le aziende produttrici di automobili hanno certificazioni particolari per i processi di saldatura. Assicuratevi che il processo di saldatura selezionato sia conforme a questi requisiti e che l'operatore sia adeguatamente qualificato.

Conclusione

Conoscere tutti i tipi importanti di saldatura e i loro usi è utile per produrre saldature di alta qualità nella lavorazione dei metalli e in altri settori. Tutti i metodi, dalla saldatura ad arco flessibile a quelli più specifici come la saldatura a punti di resistenza, hanno i loro vantaggi specifici adatti a vari settori. La selezione della tecnica giusta garantisce elevata produttività, resistenza e precisione della struttura, dimostrandosi quindi vantaggiosa a lungo termine.