Studi di fabbricazione

FCAW);

4. Necessità di pulizia immediata delle scorie dopo il deposito di ogni cordone; va cambiata

bacchetta dopo saldatura (diminuisce produttività)

5. Necessità di ricaricare periodicamente gli elettrodi;

6. Difficile da automatizzare.

GTAW - Saldatura ad arco gas tungsteno

La saldatura ad arco di tungsteno a gas (GTAW) è un processo AW che utilizza un elettrodo di

tungsteno non consumabile e un gas inerte per la schermatura dell'arco. Viene spesso utilizzato il

termine saldatura TIG (saldatura a gas inerte di tungsteno). Quando viene utilizzato un metallo

d'apporto, viene aggiunto al bagno di saldatura da una bacchetta o filo separato, essendo fuso dal

calore dell'arco. Il tungsteno è un buon materiale per elettrodi grazie al suo alto punto di fusione di

3410°C. La torcia è indipendente dal materiale di apportoàvantaggio perché posso controllare in

maniera indipendente l’arco. Utilizza la protezione gassosa (argon o elio).

In GTAW i gas utilizzati per i processi in atmosfera inerte sono principalmente argon ed elio o una

loro miscela. La selezione dei gas (e delle miscele di gas) dipende da metallo da saldare e dalla

disponibilità del gas. La protezione del gas elimina la necessità di scoria per proteggere il metallo

saldato (e la necessità di pulizia della scoria). Ciò è essenziale per le macchina

automatiche/semiautomatiche, ad esempio.

Protezione a gas: vantaggio perché non si ha la necessità di pulire la scoria.

Vantaggi:

1. Produce saldature di altissima qualità (industria aerospaziale, nucleare, ecc.)

2. Il processo può essere automatizzato ed è facilmente programmabile;

3. È possibile utilizzare con metalli d'apporto continui;

4. Flessibilità: consente di controllare in modo indipendente la fonte di calore e il metallo d'apporto;

5. È possibile mantenere un eccellente controllo della penetrazione della saldatura a passata di

fondo;

6. Le saldature possono essere effettuate in qualsiasi posizione e le applicazioni sono pressoché

illimitate.

7. Il processo può essere utilizzato con o senza metallo d'apporto (saldature autogene);

8. Adatto a quasi tutti i metalli, compresi i metalli dissimili;

9. È possibile utilizzare fonti di alimentazione relativamente economiche.

Altri vantaggi: facile, alimentazione continua del metallo. è flessibile perché posso controllare in

maniera indipendente arco e materiale d’apporto. Molto usato per il primo cordone di saldatura.

Svantaggi:

1. I tassi di deposizione sono generalmente inferiori rispetto ai processi con elettrodi consumabili;

2. Al saldatore sono richieste un po' più di abilità e coordinazione;

3. C'è una bassa tolleranza per i contaminanti sui metalli d'apporto o di base;

4. In generale, è più costoso dei processi di saldatura ad arco consumabili;

5. Se la saldatura avviene in ambienti ventosi o pieni di correnti d'aria, può essere difficile schermare

correttamente la zona di saldatura.

Altre limitazioni: più costoso, problema della protezione gassosa perché se voglio lavorare all’aperto

in un ambiente ventoso può essere un problema.

PAW - Saldatura a plasma:

La saldatura ad arco al plasma (PAW) è un’estensione della saldatura ad arco di tungsteno a gas

(GTAW/TIG) con un diverso meccanismo dell’ugello. Un elettrodo di tungsteno è contenuto in un

ugello appositamente progettato che focalizza un flusso di gas inerte ad alta velocità nella regione

dell’arco per formare un flusso di arco al plasma ad alta velocità. Le temperature nella saldatura ad

arco plasma raggiungono i 17000°C. La restrizione dell’arco fa si che la densità di potenza sia molto

più alta. Usa la protezione a gas inerte, raggiunge temperature molto più alte.

Vantaggi:

1. La qualità e il controllo dell'articolo saldato sono molto buoni;

2. Basso livello di spruzzi rispetto ad altre tecniche di saldatura;

3. Maggiore concentrazione di calore, che porta a una zona interessata dal calore più piccola rispetto

a TIG e minore distorsione;

4. Adatto per saldatura di precisione (industria medica, elettronica);

5. Possibilità di essere utilizzato per tagliare;

6. Facile da automatizzare.

Altri vantaggi: permette saldature di molta qualità, pochi difetti, adeguato alla saldatura di precisione,

facile da automatizzare, usato per tagliare i materiali.

Svantaggi:

1. L'attrezzatura necessaria per la PAW rispetto alla TIG è più complessa e costosa (elevato

investimento iniziale);

2. Gli operatori richiederanno una formazione per sapere come utilizzare una specifica saldatrice al

plasma;

3. Salute: produce più radiazioni, i livelli di rumore con PAW sono molto più alti rispetto ad altri metodi

di saldatura;

4. Meno tollerante alle variazioni di adattamento, ecc.

Altri svantaggi: costo elevato, è necessario avere un operatore che conosca bene il processo di

saldatura. Rivestimento con leghe di nichel a basa energia per non cambiare molto le proprietà del

materiale.

Processo plasma ha un arco più concentrato dell’arco TIG, temperatura molto più alta.

GMAW – Saldatura ad arco metallico a gas:

La saldatura ad arco metallico a gas (GMAW) è un processo AW in cui l’elettrodo è un filo di metallo

nudo consumabile e la schermatura si ottiene inondando l’arco con un gas. Il filo nudo viene

alimentato in modo continuo e automatico da una bobina attraverso la torcia di saldatura. Viene

spesso utilizzato il termine MIG/MAG (saldatura a gas inerte/attivo di metallo).

Come in GTAW, anche GMAW utilizza la protezione del gas. I gas utilizzati per l’atmosfera inerte

sono l’argon e l’elio, mentre possono essere utilizzati anche gas attivi come l’anidride carbonica

(CO2), l’azoto o l’idrogeno. La selezione dei gas (e delle miscele di gas) dipende dal metallo da

saldare e da altri fattori. I gas inerti sono utilizzati per la saldatura di leghe di alluminio, leghe di

nichel, leghe di titanio, ecc. Mentre la CO2 è comunemente utilizzata per gli acciai al carbonio. La

protezione del gas elimina la necessità di scoria per proteggere il metallo saldato (e la necessità di

pulizia della scoria). Ciò è essenziale per le macchine automatiche, ad esempio.

Il processo usa la protezione gassosa, simile a elettrodo rivestito. C’è alimentazione continua. Arco

è tra filo e il metallo base. Elettrodo non si può usare in maniera indipendente. Scelta del gas dipende

da materiale che si vuole saldare. È un processo che ha molta produttività.

Processo mig mag: variazione modalità di trasferimento del materiale di apporto: modalità a

cortocircuito, globulare, spray, pulsata. Ogni modalità di trasferimento è adatta a un’applicazione

specifica. Ogni modalità ha vantaggi e svantaggi:

Modalità globulare: si formano gocce grandi, modalità di trasferimento instabile e limitata

Modalità spray: utilizzabile con alta corrente e alto montaggio, è la modalità più stabile.

Modalità pulsata: funziona un po’ come spray e un po’come cortocircuito, è una modalità più

controllata.

CMT – Trasferimento di metalli a freddo

CMT: modalità a cortocircuito controllato, ha anche controllo dell’alimentazione del filo che è fatto in

maniera indipendente. Le modalità dipendono dalle saldature.

GMAW – saldatura ad arco metallico a gas

Vantaggi:

1. Processo efficiente che può essere utilizzato per saldare tutti i metalli e le leghe commerciali;

2. Supera la restrizione della lunghezza limitata dell'elettrodo incontrata con SMAW;

3. La saldatura può essere eseguita in tutte le posizioni;

4. I tassi di deposito sono significativamente più alti rispetto a SMAW e GTAW;

5. Poiché l'elettrodo (alimentazione del filo) è continuo, si possono depositare lunghe saldature

senza arresti e partenze intermedie;

6. È richiesta una pulizia post-saldatura minima a causa dell'assenza di scorie;

7. È un processo a basso contenuto di idrogeno, che lo rende una buona scelta per la saldatura di

materiali che sono suscettibili all'infragilimento da idrogeno;

8. Le abilità di processo sono prontamente insegnate e acquisite.

Altri vantaggi GMAW: alimentazione continua, usa la protezione a gas, non c’è la formazione di

scorie, non è difficile da imparare, rappresenta 80% dei processi di saldatura del mondo.

Svantaggi:

1. L'attrezzatura richiesta è più complessa, costosa e meno portatile di quella SMAW;

2. Difficile da usare in luoghi difficili da raggiungere (grande torcia e necessità di essere vicini

adeguata protezione dai gas);

3. Applicazioni esterne limitate a meno che non siano posizionati schermi protettivi intorno alla zona

di saldatura.

4. Elevati livelli di calore irradiato e intensità dell'arco

5. Processo relativamente aggressivo, non adatto per saldature di precisione o metalli di base sottili

Altri svantaggi: aggressivo (non adatto a saldare lamiere sottili); all’aperto può essere complicato se

è presente vento

FCAW – Saldatura ad arco (filo) animato:

La saldatura ad arco con filo animato (FCAW) è un processo di saldatura ad arco in cui l'elettrodo è

un tubo di consumo continuo che contiene flusso e altri ingredienti (disossidanti ed elementi di lega)

nel suo nucleo. Può essere utilizzato con o senza protezione aggiuntiva da un gas fornito

esternamente. Durante la saldatura viene prodotta un'ampia copertura protettiva contro le scorie.

Vantaggi:

1. Deposito di metallo saldato di alta qualità;

2. Facilmente meccanizzato;

3. Alto tasso di deposizione (fino a 4x SMAW) ed elevata efficienza di deposito dell'elettrodo;

4. Richiede meno pulizia preliminare rispetto a GMAW;

5. Spesso produce meno distorsioni rispetto a SMAW;

6. Elevata tolleranza per i contaminanti che possono causare cricche di saldatura;

7. Gli elettrodi autoprotettivi eliminano la necessità di gestire il flusso e l'apparato del gas.

8. L'autoprotezione tollera condizioni di vento nelle applicazioni all'aperto.

Altri vantaggi: produttività molto alta, non usa protezione a gas quindi può usato anche se c’è molto

vento, saldature di elevate qualità, automatizzato facilmente.

Svantaggi:

1. è limitato alla saldatura di metalli ferrosi e leghe a base di nichel;

2. Produce un rivestimento di scoria che deve essere rimosso;

3. Il filo dell'elettrodo FCAW è più costoso;

4. L'attrezzatura è pi