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Come scegliere una saldatrice ad arco?

 

La saldatura ad arco è una tecnica che consente di assemblare in maniera solida e duratura dei pezzi metallici.

Le saldatrici ad arco generano, tramite un arco elettrico, un calore intenso e localizzato tra il pezzo da saldare e l’elettrodo. La temperatura molto elevata dell’arco elettrico permette, ad esempio, la fusione dei bordi della saldatura e di un metallo d’apporto che può presentarsi sotto forma di barretta o di filo. A seconda del tipo di saldatura da realizzare, il metallo d’apporto può essere o non essere necessario.

Dal punto di vista tecnologico, le saldatrici ad arco si suddividono in tre gruppi principali:

– saldatrici MMA

– saldatrici MIG/MAG

– saldatrici TIG

Saldatrici ad arco: consultare i prodotti

  • Che cos'è una saldatrice MMA?

    Saldatrice MMA portatile della marca GYS
    Saldatrice MMA portatile della marca GYS

    La saldatrice MMA, detta anche saldatrice ad elettrodo rivestito o SMAW, è un apparecchio di saldatura che eroga una corrente elettrica elevata. Queste macchine presentano un cavo di massa da collegare al pezzo da saldare e un cavo munito di una pinza porta-elettrodo. Quando l’elettrodo, costituito generalmente da una barretta, si trova sufficientemente vicino al pezzo da saldare, viene a crearsi un cortocircuito. La temperatura dell’arco elettrico, a sua volta, è tale da causare la fusione dell’elettrodo con il metallo del pezzo da saldare (materiale base).

    L’elettrodo è composto di un’anima metallica, che costituisce il metallo d’apporto per la saldatura, e di una rivestitura, che forma uno strato di protezione contro l’ossidazione. Questo strato di protezione, detto scoria, dovrà essere rimosso non appena la saldatura si sarà raffreddata. Gli elettrodi, di conseguenza, sono dei consumabili la cui composizione e il cui diametro dovranno essere scelti in base al lavoro da realizzare.

    Le principali difficoltà incontrate durante un’operazione di saldatura ad arco riguardano la distanza tra elettrodo e pezzo da saldare. Più precisamente, il saldatore dovrà fare attenzione a:

    • non avvicinare troppo l’elettrodo al pezzo perché, in caso contrario, non si formerà alcun arco elettrico e l’elettrodo rimarrà attaccato al materiale base, provocando un cortocircuito;

    • mantenere la giusta distanza tra arco e pezzo da saldare nonostante l’usura progressiva dell’elettrodo, la quale costringe il saldatore ad adattare costantemente la posizione dell’elettrodo.

    Le saldatrici MMA inverter rappresentano un’evoluzione rispetto alle saldatrici a trasformatore e si avvalgono di un circuito elettronico che regola costantemente la potenza in uscita. Le saldatrici MMA inverter sono più compatte e leggere, garantiscono una saldatura di migliore qualità grazie alla regolazione estremamente precisa della potenza, e sono generalmente dotate di un sistema di sicurezza che interrompe l’erogazione di corrente qualora l’elettrodo rimanga attaccato al pezzo da saldare.

    Le saldatrici MMA sono più adatte per piccoli lavori di saldatura, come ad esempio le riparazioni, piuttosto che alla produzione. Queste macchine, infatti, oltre ad essere più facili da trasportare:

      • funzionano senza bisogno di bombole del gas;
      • risentono meno delle perturbazioni delle correnti d’aria, anche qualora vengano adoperate in esterni;
      • consentono, con l’apposita barretta (materiale d’apporto), di saldare la maggior parte dei metalli;
      • permettono infine di realizzare saldature in punti di difficile accesso grazie alla lunghezza della barretta.

    Le saldatrici MMA, inoltre, sono anche le meno costose.

    Punti importanti:

    • saldatrice manuale
    • tecnologia inverter
    • elettrodi rivestiti
    • piccoli lavori di saldatura
  • Che cos'è una saldatrice MIG/MAG?

    Saldatrice MIG/MAG della marca ARO
    Saldatrice MIG/MAG della marca ARO

    La saldatrice MIG/MAG è una saldatrice ad arco che, al posto di un elettrodo rivestito, si avvale di una bobina di filo metallico. Quest’ultimo si srotola e, passando per la torcia di saldatura, si consuma progressivamente durante il processo di saldatura.

    In queste macchine, per proteggere il cordone di saldatura dall’ossidazione prodotta dall’aria ambiente, il rivestimento dell’elettrodo è sostituito da un gas che viene diffuso dalla torcia al momento stesso della saldatura.

    • Il processo di saldatura MIG (Metal Inert Gaz) si avvale di un gas inerte, come l’argon o l’elio. Si tratta di un tipo di saldatura adatto all’acciaio inossidabile, alle leghe leggere e ai metalli non ferrosi.
    • Il processo di saldatura MAG (Metal Active Gaz), invece, si avvale di una miscela di argon e anidride carbonica o di argon e ossigeno, la quale reagisce con la saldatura per migliorarne la qualità. Questo tipo di saldatura è riservato agli acciai al carbonio.

    La saldatura MIG/MAG consente di saldare tutti i metalli di uso comune, a condizione di usare il gas adatto. Le saldatrici MIG/MAG realizzano saldature di migliore qualità rispetto alle saldatrici MMA, permettono di saldare lamiere più sottili e sono più adatte alla produzione, all’automatizzazione e alla robotizzazione. La saldatura MIG/MAG, inoltre, è anche la tecnica più semplice da imparare.

    Le saldatrici MIG, però, possono essere utilizzate anche senza gas d’apporto. Per fare ciò, non dovete far altro che usare del filo animato al posto del filo pieno. Il filo animato, infatti, contiene una polvere che viene sprigionata durante il processo di saldatura e crea uno strato di materiale gassoso che protegge la saldatura dall’ossidazione. La saldatura MIG a gas consente di effettuare saldature più nette. Il filo pieno, inoltre, è meno costoso rispetto a quello animato. D’altro canto, però, la saldatura senza gas libera il saldatore dalla necessità di avere a portata di mano una bombola del gas, è più adatta ai lavori in esterni in quanto meno sensibile alle correnti d’aria e produce una saldatura più profonda nei pezzi da saldare di maggiore spessore.

    Punti importanti:

    • saldatrice semiautomatica
    • gas inerte/gas attivo
    • bobina di filo
    • filo pieno/filo animato
  • Che cos'è una saldatrice TIG?

    Saldatrice TIG della marca REHM
    Saldatrice TIG della marca REHM

    La saldatrice TIG si avvale di un gas inerte, di un elettrodo infusibile e, nella maggior parte dei casi, di un metallo d’apporto.

    Queste macchine consentono di saldare pezzi sottili e possono essere manuali o semiautomatiche: nel primo caso il saldatore tiene la barretta di metallo d’apporto con una mano mentre nel secondo ha una mano libera perché i modelli semiautomatici sono dotati di trainafilo per il metallo d’apporto. Questo processo di saldatura viene usato soprattutto  per saldare metalli non ferrosi, come il titanio e l’alluminio. Inoltre, poiché la zona di saldatura è protetta dal gas contro la corrosione, il materiale d’apporto eventualmente usato sarà un metallo non rivestito.

    Questo tipo di macchine è ampiamente utilizzato perché garantisce una saldatura di ottima qualità, soprattutto qualora si debbano saldare lamiere sottili o realizzare saldature a tenuta stagna. Nelle saldatrici TIG, però, la torcia di saldatura deve necessariamente essere raffreddata. Il raffreddamento indotto dal gas è sufficiente qualora si debbano realizzare saldature che richiedono una corrente di bassa intensità; nel caso, invece, in cui sia necessario impiegare una corrente di maggiore intensità, sarà necessario orientarsi verso una torcia con raffreddamento a liquido.

    La scelta del materiale dell’elettrodo, che può essere realizzato in tungsteno o in una lega dello stesso metallo, verrà fatta a seconda del materiale da saldare. L’elettrodo in questione è infusibile, ossia non partecipa all’apporto di metallo durante il processo di saldatura. Ciò nonostante, anche questo tipo di elettrodo si consuma e, nella misura in cui la qualità dell’arco dipende dalla forma della sua punta, andrà affilato periodicamente.

    Punti importanti:

    • saldatrice semiautomatica
    • elettrodo infusibile in tungsteno
    • altissima qualità di saldatura
    • gas neutro
    • titanio
    • lamiere sottili
  • Quale saldatrice scegliere?

    Saldatrice MMA della marca Oerlikon
    Saldatrice MMA della marca Oerlikon

    Sfortunatamente non esistono processi di saldatura né saldatrici che siano adatti a qualsiasi tipo di applicazione. Per scegliere una saldatrice dovrete quindi comparare vantaggi e inconvenienti di ogni tecnica tenendo a mente l’utilizzo a cui è destinato l’apparecchio che vi apprestate ad acquistare. Qui di seguito i principali criteri che dovrete prendere in considerazione:

    • Utilizzo:
    Uso previsto Saldatrice MMA Saldatrice MIG/MAG Saldatrice TIG
    Manutenzione, uso occasionale X
    Uso frequente, produzione X
    Produzione, saldature a tenuta stagna o di alta qualità X

     

    • Materiali da saldare :

    Le saldatrici MMA, a seconda della barretta di metallo, possono saldare la maggior parte dei materiali. La saldatura dell’alluminio, tuttavia, risulta difficile con questo tipo di processo e richiede notevole perizia da parte del saldatore.

    Le saldatrici MIG/MAG sono in grado di saldare i metalli più comunemente usati e l’unica differenza tra i processi di saldatura MIG e MAG consiste nel gas che viene utilizzato. La saldatura MAG, ad esempio, è indicata qualora si debba saldare degli acciai al carbonio.

    Le saldatrici TIG, infine, possono saldare tutti i metalli, compreso il titanio, usando lo stesso gas di protezione.

    • Spessore del pezzo da saldare: 

    Indipendentemente dal processo utilizzato, più il pezzo da saldare sarà spesso, più la corrente necessaria per realizzare la saldatura sarà elevata. Di conseguenza, sarà necessario acquistare una saldatrice in grado di erogare corrente ad un’intensità sufficiente per le applicazioni a cui è destinata.

    • Intensità della corrente elettrica erogata:

    Le saldatrici monofase erogano una corrente di intensità non superiore ai 200A laddove i modelli trifase possono fornire una corrente compresa tra 400 e 600 A.

    • Fattore di servizio:

    Il fattore di servizio è un criterio di scelta importante per l’acquisto di una saldatrice perché rappresenta la capacità della macchina a lavorare più o meno a lungo a una data intensità, senza che si corra il rischio di surriscaldamento. Il fattore di servizio viene espresso in percentuale e indica il tempo di utilizzo in continuo di una saldatrice ad una data corrente rispetto a un periodo standard di 10 minuti. Questo fattore può essere indicato peraltro per uno o più valori di corrente di saldatura. Maggiore sarà la corrente, più la temperatura della saldatrice aumenterà e minore sarà il fattore di servizio.

    Esempio: Un fattore di servizio del 70% a 100 A indica che la saldatrice in questione, se regolata in maniera da erogare una corrente di 100 A, può funzionare per 7 minuti, dopodiché sarà necessario lasciarla raffreddare per 3 minuti prima che possa essere usata nuovamente.

    Criteri di scelta per una saldatrice

    • tipo di saldatura
    • materiali da saldare
    • spessore del pezzo da saldare
    • ciclo di saldatura (duty cycle)
    • monofase/trifase
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