Abbiamo visto le saldature ad arco voltaico con l'elettrodo rivestito e ad arco sommerso. Vediamo oggi altre tipologie di saldature ad arco elettrico. Saldature in atmosfera controllata.
In questo tipo di saldature vado a proteggere il bagno fuso dalle ossidazioni e l'arco voltaico tramite il controllo appunto dell'atmosfera nella zona in cui opero. Significa che vado ad addizionare all'atmosfera in quella zona un opportuno gas che me ne cambia la composizione e questa funge da protezione. Posso utilizzare gas inerti, cioè che non reagiscono, o gas attivi. Vediamo la saldatura TIG. L'acronimo TIG sta per tungsten inert gas, cioè tungsten è il tungsteno.
Il tungsteno è un gas, come dice anche nell'acronimo, inerte, un gas inerte. ed è un gas alto fondente, cioè che fonde ad alte temperature. In questo tipo di saldatura, che può essere sia automatizzata che manuale, si utilizza un elettrodo di tungsteno, un elettrodo non fusibile, appunto perché si tratta di un metallo alto fondente e perciò il metallo d'apporto quando è necessario, solitamente necessario per saldare spessori sopra il millimetro, viene fornito da una bacchetta esterna come nelle ossigas. L'elettrodo viene fissato a una pistola apposita detta anche torcia o torcia TIG.
Dalla stessa pistola, che adesso vi faccio vedere, esce anche il gas protettivo. I gas protettivi che vengono utilizzati sono l'elio, l'argon o miscele dei due. Tra i gas protettivi argon e elio è più utilizzato l'argon per il semplice fatto che costa meno.
I vantaggi di questo tipo di saldatura sono che con la pistola TIG si può elaborare tranquillamente in tutte le posizioni, quindi si adatta a varie posizioni. Abbiamo l'assenza di inclusioni di scoria nel bagno, mentre tra gli svantaggi è il processo è lento, quindi impiega tempo ed è relativamente costoso. Per questo fatto viene impiegato soprattutto per materiali più pregiati o per spessori sottili o per metalli reattivi come titani e zirconio.
perché abbiamo detto che nell'atmosfera controllata sono impedite le reazioni che non andrebbero bene al processo. Per metalli più pregiati intendiamo acciai inossidabili, rame e leghe del rame, leghe dell'alluminio e leghe del magnesio. Non viene invece impiegata per stagno, piombo, zinco che sono metalli basso fondenti, come abbiamo detto l'altra volta vuol dire che fondono a temperature basse.
Saldatura MIG, Metal Inert Gas. Nel principio è molto simile alla TIG, ma presenta alcune differenze. Si tratta in questo caso di un processo sempre automatico o al massimo semi-automatico.
Si tratta di un processo che utilizza un elettrodo fusibile, questa è la differenza principale, mentre nella TIG l'elettrodo intungsteno, eventualmente addizionato con zirconio o torio, è un elettrodo infusibile, nella MIG si usa un elettrodo fusibile che quindi costituisce anche il metallo d'apporto. Essendo un processo automatico, questo elettrodo viene fornito non in bacchette ma in fili, avvolti su rocchetti che vengono fatti avanzare da un gruppo di trascinamento, che sarà alimentato da un motorino elettrico o da altro. Comunque viene fatto avanzare il filo e con un sistema di compensazione si regola la velocità di avanzamento in base alla quantità di filo consumato. Si utilizza come nella TIG una pistola, solo che ovviamente non sarà da tenere in mano perché è un processo automatico ma sarà fissata, una pistola che emette anche il gas dell'atmosfera controllata, anche in questo caso elio o argon, principalmente per l'economicità argon. Il raffreddamento avviene solitamente ad acqua.
L'ultima differenza che evidenziamo con la TIG è che la MIG è un processo più veloce. Ci si impiega meno tempo a formare il cordone, perciò a parità di tempo realizzerò più pezzi, quindi confrontando il costo orario nella MIG risulta minore. Vediamo adesso il processo di saldatura MAG, Metal Active Gas.
Come dice il nome il gas è attivo, questo cosa significa? Che reagisce in qualche modo con il bagno fuso. Il gas attivo impiegato nella MAG che reagisce chimicamente con il bagno fuso, solitamente è l'anidride carbonica, che si chiama anche biossido di carbonio. oppure in qualche caso si utilizza una miscela detta shut gas che è una miscela di anidride carbonica, argon e ossigeno. Le caratteristiche di questo processo sono l'economicità, la velocità di esecuzione e la buona penetrazione del cordone.
D'altra parte come svantaggio ha che il raggiungimento della qualità del cordone stesso è inferiore o un cordone di qualità più bassa rispetto alla MIG o alla TIG. Vediamo le reazioni. che si sviluppa con il gas attivo anidride carbonica nel bagno. Le reazioni che avvengono avvengono a causa dell'alta temperatura e sono le seguenti.
L'anidride carbonica si scompone in monossido di carbonio ed ossigeno, inoltre reagisce con il ferro generando ossido ferroso e nuovamente monossido di carbonio. A noi interessa particolarmente la generazione dell'ossido ferroso. Ma io non voglio l'ossido ferroso, io non voglio che il ferro ossidi, voglio proprio proteggere il mio bagno dagli ossidi del ferro. Cosa faccio? Vado ad aggiungere degli elementi nel materiale d'apporto, degli elementi disossidanti.
Questi elementi disossidanti in grado di scomporre l'ossido ferroso sono il silicio e il manganese. Vediamo in che modo questi due possono aiutarmi. Ecco qua.
Il silicio reagisce con l'ossido ferroso creando ferro e silice. Il manganese reagisce con l'ossido ferroso creando ferro e ossido ipomanganoso. A noi di questi prodotti interessa fino a un certo punto.
A noi interessa che l'ossido ferroso viene scomposto. Non badiamo, come abbiamo detto l'altra volta, ai due davanti o ai vari numeri davanti perché sono solo numeri che ci danno il bilanciamento della reazione, servono avere tanti elementi di qua, quanti elementi di là. Le applicazioni principali della MAG sono negli acciai da costruzione, che sono acciai poveri di carbonio.
Si tratta di un processo economico in quanto l'anidride carbonica costa poco, è un processo ad elevata penetrazione. Con le saldature in atmosfera controllata abbiamo finito, il prossimo argomento sono le saldature elettriche a resistenza. Anche se questo video è stato breve e lo sarà anche il prossimo, non li unisco, li faccio separati per non rischiare di mescolare due famiglie di tecniche che sono fra loro molto diverse.