Cosa differenzia le saldature elettriche a resistenza, che vediamo adesso, da tutte le altre tecniche viste fino ad ora? Tutte le altre tecniche viste fino ad ora operavano per fusione del materiale. Le saldature elettriche a resistenza operano per pressione.
I due pezzi vengono premuti l'uno contro l'altro e il giunto si realizza grazie a una deformazione plastica dei materiali portati allo stato pastoso per effetto joule. Vediamo che cosa è l'effetto joule. In qualsiasi elemento circuitale, ai capi del quale ci sia una certa differenza di potenziale e quindi di conseguenza vi scorra una certa corrente, la potenza elettrica fornita, che è data da appunto differenza di potenziale per corrente che passa, si tramuta, si dissipa, si disperde in altre forme di energia, tra cui principalmente energia termica, cioè calore.
Quindi il passaggio di corrente sviluppa calore, noi sfruttiamo questo per portare allo stato pastoso gli elementi da saldare. Siamo anche in grado di dire a priori quanto calore verrà sviluppato esattamente, lo possiamo calcolare. La quantità di calore sviluppato, qui ho sottolineato le unità di misura in giallo, quindi il calore in joule è dato dal prodotto tra resistenza elettrica locale per intensità di corrente che passa al quadrato per il tempo di passaggio. Quindi io se voglio una grande quantità di calore dovrò avere o una grande resistenza o un'alta corrente alta che oltretutto è al quadrato quindi conta di più o un tempo di passaggio di questa più lungo. Nella pratica quella che terrò elevata è la corrente.
Sono metodi che utilizzano una corrente alta per un tempo breve, un tempo di passaggio della corrente breve. Non ho detto, è un metodo di saldatura autogena, non utilizza inoltre alcun materiale d'apporto. Queste tecniche vanno bene per acciaio, argento, tungsteno, non vanno invece bene per elementi che hanno una scarsa fase plastica, perché sfruttando la plasticità, la fase di campo plastico per l'unione.
Se questo è ristretto il metodo non si utilizza. È il caso dell'alluminio e del magnesio che non possono essere trattati con questi metodi. Tra le saldature elettriche a resistenza il metodo più di impiego più comune è quello per punti che trova largo uso nell'industria automobilistica per quanto riguarda le carrozzerie delle auto, per elettrodomestici e per mobili metallici. Come funziona?
Funziona in tre fasi. I due pezzi da saldare vengono sovrapposti. Già questo ci fa capire che è un metodo che non va bene per tutte le posizioni.
Se devo esercitare una pressione devo avere chiaramente un'area che me lo permette, non potrò certo saldare testa a testa. I due pezzi vengono sovrapposti e la saldatura avviene in tre fasi. Nella prima fase i due vengono pressati, l'uno sulla, facciamo finta che questi siano gli elettrodi, direttamente con gli elettrodi.
Nella prima fase esercito solo quindi una compressione. Nella seconda fase, che è la fase clou della saldatura vera e propria, ho il passaggio di corrente tra gli elettrodi, abbiamo detto corrente elevata per tempo breve. Poi ho anche una terza fase in cui ho finito con la corrente ma mantengo comunque una pressione per rendere il giunto omogeneo. All'interno degli elettrodi si ha anche il passaggio di corrente.
dell'acqua per il raffreddamento. Una variante di questo metodo è la saldatura a rilievi. Funziona nello stesso identico modo con l'unica differenza che prima del processo preparo le lamiere, una o entrambe, praticando dei piccoli rilievi in corrispondenza dell'area di contatto in modo che successivamente quando passerà la corrente questa avrà dei punti di passaggio preferenziali.
Si è visto che adottando questo accorgimento si ottiene un buon aspetto delle superfici. Viene utilizzata questa variante soprattutto per gli acciai con basso tenore di carbonio. Un metodo diverso invece, ma che sfrutta lo stesso principio, è quello della saldatura a rulli.
Anche in questo tipo di saldatura le lamiere vengono sovrapposte e interposte tra due elettrodi, ma questi elettrodi non sono puntuali, sono bensì... non sono puntuali, sono bensì dei rulli. Io avendo due sole mani non ve li posso far vedere entrambi ma avremo un rullo sotto e un rullo sopra. Uno dei due è di semplice sostegno e l'altro di trascinamento. Questi elettrodi a rullo vengono alimentati con una corrente Pulsante.
Una corrente pulsante regolando la quale e regolando al contempo la velocità di trascinamento permette di simulare tante piccole saldature per punti. Questo metodo si può applicare ad acciai legati, acciai inossidabili e acciai al carbonio. Questi sono i tre metodi di saldatura elettrica resistenza che vediamo noi, ce ne sono altri, però tutti hanno in comune lo stesso principio. Quindi si tratta di saldature autogene per pressione e che sfruttano l'effetto Joule per generare il calore.
L'effetto Joule è la dissipazione di calore che provoca un passaggio di corrente elettrica. Utilizzano una corrente elettrica ad alta intensità che transita per un tempo breve e una pressione tra le parti. La prossima volta vediamo la saldatura al plasma, la saldatura al laser.
e la saldatura a fascio elettronico.