PROCESSI DI SALDATURA
MIG- MAG
Il processo di saldatura a filo continuo viene ampiamente utilizzato per l'elevata produttività e per la sua applicabilità ai sistemi di automazione.E' un processo di saldatura autogena in cui l'arco scocca tra il pezzo ed il filo fusibile.Il dispositivo di avanzamento del filo provvede ad alimentare il bagno con continuità (al contrario della bacchetta ad elettrodo che, una volta terminata, deve essere rimpiazzata con una nuova bacchetta).La protezione gassosa viene fornita, direttamente sul bagno fuso, da un gas di supporto.
Schema tecnologia di saldatura a filo pieno e filo animato
Posizione corretta ed avanzamento di saldatura .
Modalità di trasferimento del materiale d'apporto.
In base all'impostazione dell'apparecchiatura di saldatura, e di conseguenza dell'impostazione dei parametri di tensione (V) e di corrente (A), si possono ottenere differenti condizioni di trasferimento del materiale.
Spray Arc (Arco Spray): flusso continuo di piccole gocce libere. Utilizzato con valori di corrente alta, buona qualità e buon aspetto, condizione di arco stabile.
Globular Arc (Arco Globulare): grosse gocce libere con frequenza più bassa, ottenuto con correnti medie e distaccamento della goccia a causa del campo magnetico a forbice, saldatura non bella d'aspetto.Short Arc (Arco Corto): grosse gocce che si distaccano per corto circuito; ottenuta con correnti basse, utilizzata per saldature in posizione e per riempimento.
Vantaggi della saldatura MIG MAG
Si saldano quasi tutti i tipi di materiali ferrosi ed anche materiali non ferrosi.
Si ha un'elevata qualità delle saldature.
Utilizzabile in tutte le posizioni di saldatura.
Non produce scoria.
Elevata produttività.
Tecnica di facile apprendimento
Svantaggi della saldatura MIG - MAG
Apparecchiature ingombranti
Ridotta protezione del bagno rispetto ai procedimenti ad elettrodo o sotto protezione di flusso
Sensibile alle correnti d'aria.
Elevati costi dei gas protettivi
Per approfondire
http://it.wikipedia.org/wiki/Saldatura_MIG/MAG
TIG
Generalità
Il processo di saldatura TIG, è un processo di saldatura per fusione, autogeno. L'arco elettrico scocca tra l'elettrodo infusibile, che si trova sotto protezione gassosa, ed il materiale da saldare. L'elettrodo del TIG è in Tungsteno, materiale ad alta temperatura di fusione e con ottime proprietà di emissione termoionica.Il processo di saldatura TIG può essere manuale: con lunghezza d'arco ed elettrodo controllati dal saldatore; semiautomatico: lunghezza d'arco ed elettrodo controllati dalla macchina, mentre il saldatore sposta l'elettrodo lungo la saldatura; automatico: tutte le operazioni sono effettuate dal Robot.
Si ha un arco stabile che consente un buon controllo del bagno di fusione. Tuttavia il TIG è un processo poco produttivo, utilizzato per piccoli spessori. Si possono saldare tutte le tipologie di metalli e non metalli utilizzando come materiale d'apporto una bacchetta o addirittura, grazie all'arco ad energia molto concentrata, solo affiancando le due estremità da saldare, senza utilizzare materiale d'apporto.
ElettrodiGli elettrodi impiegati per il processo di saldatura TIG sono di quattro tipi:
Elettrodi di tungsteno puro
Elettrodi di tungsteno addizionato di ossido di thorio
Elettrodi di tungsteno addizionato di zirconio
Elettrodi di tungsteno con strisce di tungsteno thoriato
Soprattutto nei procedimenti di saldatura del Titanio, bisognerebbe prendere delle precauzioni aggiuntive che consentano di proteggere il cordone da eventuali ossidazioni superficiali. La "scarpetta" è un sistema aggiuntivo di protezione gassosa che copre un certo tratto del cordone in fase di raffreddamento.Nel caso di saldature di tubi in acciaio inossidabile, bisognerebbe proteggere la prima passata creando un'atmosfera inerte all'interno del tubo stesso mentre, nel caso di saldature di testa, bisognerebbe creare un supporto gassoso sul rovescio.
Tali protezioni gassose aggiuntive, come detto, vengono tutte utilizzate allo scopo di proteggere il cordone di saldatura dai possibili attacchi di agenti atmosferici.
Vantaggi
E' possibile 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
Svantaggi
Ridotta protezione del bagno rispetto ai procedimenti ad elettrodo o sotto protezione di flusso
Sensibile alle correnti d'aria
Elevati costi dei gas protettivi
Bassa produttività
Tecnica di difficile apprendimento
Difetti tipici del processo TIGI tipi di difetti tipici che andremo a riscontrare con il processo TIG sono:
Inclusioni di tungsteno
Ossidazione del cordone al rovescio (nel caso in cui non siano state adottate le precauzioni di protezione gassosa).
Inclusioni di gas, dovute alla scarsa pulizia dei lembi e a tecnica operativa scadente nel movimento della torcia e della bacchetta.
Contaminazione del gas di protezione.
Per approfondire
http://it.wikipedia.org/wiki/Saldatura_TIG
ELETTRODO RIVESTITO
Principi generali
La saldatura con elettrodo rivestito è il procedimento di saldatura più utilizzato tanto nelle costruzioni meccaniche quanto in carpenteria metallica, è indicato per la saldatura di quasi tutte le leghe metalliche ferrose e non ferrose ad eccezione delle leghe di alluminio. Si tratta di un procedimento molto versatile nel quale viene prodotto un arco elettrico tra un elettrodo "consumabile", opportunamente rivestito, ed il pezzo da saldare. Le gocce di metallo fuso provenienti dall'elettrodo vengono trasferite, mediante l'arco, nel bagno di fusione mentre i gas prodotti dal rivestimento le proteggono dall'atmosfera. La scoria fusa che galleggia sopra il bagno di fusione lo protegge dall'atmosfera durante la solidificazione.Il procedimento di saldatura con elettrodo ben si presta alla saldatura in tutte le posizioni e, grazie alla semplicità dell'apparecchiatura, all'impiego in molte situazioni, anche in cantiere o in spazi limitati. A fronte di indubbi vantaggi operativi dobbiamo tuttavia registrare una scarsa produttività, infatti, l'elettrodo ha una lunghezza ridotta e deve quindi essere frequentemente sostituito.
Per approfondire
http://it.wikipedia.org/wiki/Saldatura_a_elettrodo_rivestito
FIAMMA OSSIACETILENICA
GENERALITA'
E' un processo di saldatura autogena tramite fiamma. Il gas utilizzato è una miscela di acetilene e ossigeno che permette di raggiungere una temperatura molto elevata (3030 °C).Nonostante sia un sistema di saldatura piuttosto semplice, molto utilizzato nelle officine ed in cantiere perché l'attrezzatura necessaria è poco ingombrante e permette di eseguire saldature in posizioni piuttosto scomode, su tubazioni in prima passata.Con questa tecnica si ha una buona distribuzione di calore sulla superficie da saldare inoltre la fiamma è rigida e quindi ben orientabile.Di contro l'elevato e diffuso calore, genera zone termicamente alterate molto ampie e ritiri termici elevati. Il processo si applica limitatamente alla saldatura di spessori ridotti, viene quindi utilizzato per saldature di tubi non ripresi di piccoli spessori e lamiere di spessore compreso tra 6 e 8 mm.
ATTREZZATURA
Ossigeno ed acetilene sono forniti da bombole collegate al cannello ossiacetilenico mediante tubi flessibili muniti di valvole di sicurezza. L'afflusso è regolato da rubinetti posti all'estremità dell'impugnatura, all'interno della quale i gas si miscelano nelle proporzioni richieste per poi passare attraverso la lancia e uscire dal beccuccio: quest'ultimo è intercambiabile in modo da poterne adattare il calibro al tipo di fiamma voluto.La combustione dei due gas avviene all'uscita del cannello; la fiamma deve essere regolata in base al materiale da saldare ad alla protezione atmosferica gassosa da applicare.
Una prima zona è quella immediatamente adiacente all'ugello del cannello; qui avviene la prima combustione detta appunto combustione primaria. L'acetilene reagisce con l'ossigeno fornito dalla bombola e forma monossido di carbonio e idrogeno che, in questa fase, non partecipa ad alcuna reazione. In questa prima reazione, a causa della insufficiente quantità di ossigeno che esce dal cannello, non avviene la completa combustione dell'acetilene, e la reazione esotermica fornisce circa un terzo del calore totale generato dalla combustione completa dell'acetilene. La comustione primaria è visibile sotto forma di piccolo cono denominato "dardo" in cui la temperatura è di circa 1200 °C.
La combustione completa avviene nelle immediate vicinanze del dardo grazie all'ossigeno che circonda la fiamma stessa determinando una combustione secondaria che evidenzia una nuova zona della fiamma denominata zona riducente; qui il monossido di carbonio liberato dall'acetilene reagisce di nuovo con l'ossigeno, che questa volta deriva dall'ambiente circostante, per formare anidride carbonica mentre l'idrogeno, anch'esso liberato nel primo stadio, reagisce con l'ossigeno atmosferico per formare acqua. Anche queste reazioni sono esotermiche e sono responsabili dei due terzi del calore totale generato dalla combustione completa dell'acetilene. In questa zona la temperatura è di circa 3100 °C.
Lo sviluppo di calore mantiene poi i prodotti finali ad elevata temperatura dando luogo ad una maggiore luminosità dei gas e vapori prodotti fino a quando, con i calare della temperatura l'effetto svanisce; tale area viene detta pennacchio, ed è caratterizzata da una temperatura prossima ai 2400°C.
Cannello
Conclusioni
Il presupposto alla base di questo progetto didattico è quello di dare agli studenti, attraverso l’uso di un Pc, l’opportunità di apprendere in modo attivo e non formalizzato.
Lo studente, infatti, può essere facilitato a comprendere anche concetti complessi ed astratti purchè abbia a disposizione strumenti che gli consentano di manipolare in modo operatorio e concreto. Una conoscenza che si costruisce attivamente. In questo modo si può far si che l’insegnamento si possa adattare al processo di apprendimento degli studenti e non sia più soltanto qualcosa da imparare, bensì da usare. La facilità d’uso da parte dei ragazzi di un Pc è sfruttata in chiave didattica: mostrare che le cose che sanno fare sono importanti, puntare sulle loro competenze per ottenere coinvolgimento e risultati apprezzabili, apprezzare l’impegno e la partecipazione, sono armi per migliorare gli apprendimenti e la relazione. Si ritiene inoltre che il lavoro di gruppo con il PC sia particolarmente congeniale alle strategie di “apprendimento collaborativo” in cui lo studente viene posto al centro di una comunità di apprendimento e l’insegnante ha ruolo di indirizzo e di facilitazione dell’apprendimento. Il lavoro di un gruppo che apprende costruendo, scambiando, condividendo e che valorizza le capacità di ognuno dei suoi componenti, è l’attività didattica più indicata da realizzare con l’ausilio dei Pc. Si favorisce così il passaggio da un insegnamento trasmissivo, verticale ad uno più partecipato, orizzontale. Non deve esserci più solo trasmissione “verticale” dei saperi ma anche scambio “orizzontale” degli stessi; fattore che impone la necessità e il potenziamento della comunicazione.
Spero che questo lavoro dia i risultali attesi.
Grazie per l'attenzione Ing. Vincenzo Sciarra
Bibliografia
Teknomech-Caligaris, Fava, Tomaselli--Hoepli
Lezioni di disegno di macchine-Barsotti, Barsali, Rosa--Editrice S. Marco
LINK UTILI
expo sulle saldature http://www.exposaldatura.com/stand.htm
saldatrici in commercio
saldature speciali
saldatrici da banco http://www.tre-ci.com/produzione.htm
saldature per plastica ad ultrasuoni http://www.ffm.it/
VIDEO
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