Si tratta di lavorazioni non sempre semplici perché molto dipende anche dalle caratteristiche tecniche dei materiali sui quali si sta intervenendo. Un doveroso approfondimento lo merita la saldatura e in modo particolare la saldatura dei metalli, una delle attività più importanti per la costruzione di numerosi componenti meccanici.
- Cos’è la saldatura dei metalli
- Le diverse tipologie di saldatura
- Gli elementi da valutare in fase di saldatura
Cos’è la saldatura dei metalli
Propriamente la saldatura è una lavorazione con la quale si uniscono in maniera permanente due diversi componenti. È una tecnica largamente diffusa (anche a livello amatoriale) per fissare e riparare componenti metallici. È più corretto, come vedremo, parlare di saldature in quanto esistono diverse tecniche e modalità per unire due metalli. È innanzitutto possibile distinguere tra saldatura vera e propria e brasatura (o saldobrasatura). La saldatura è la tecnica per la quale vengono fuse le estremità dei due componenti da fissare e può prevedere l’aggiunta di un materiale di fissaggio. La brasatura, invece, è la saldatura per la quale il metallo viene solamente riscaldato e a essere fuso è il materiale di fissaggio.
Le saldature non sono sempre possibili ma si considerano tali solamente quando è possibile garantire la continuità tra i due metalli e che la loro unione soddisfi i requisiti tecnici per cui è stata prevista la saldatura.
Le diverse tipologie di saldatura
Come anticipato esistono diverse tipologie di saldatura che rispondono, specialmente a livello industriale, alle differenti caratteristiche dei materiali e alle esigenze tecniche del componente da realizzare. Nello specifico è poi possibile distinguere queste differenti tipologie di saldatura:
- Ad arco elettrico;
- A resistenza;
- Ossiacetilenica;
- A energia concentrata.
La saldatura ad arco elettrico è quella che utilizza l’elettricità prodotta da due elettrodi. Le saldature elettrodo possono essere di due tipi, in base al tipo di elettrodo utilizzato. Si parla di elettrodo fusibile quando l’elettrodo fornisce il metallo di fissaggio tramite la sua fusione.
La seconda tipologia è detta con un elettrodo refrattario e il materiale di fissaggio non proviene dall’elettrodo ma viene fornito a parte. L’arco elettrico di questo tipo di saldatura viene alimentato o con corrente continua o con corrente alternata in base al materiale e al tipo di processo di saldatura.
La saldatura ad arco elettrico può poi essere manuale con un elettrodo rivestito (MMA), con arco sommerso (SAW) e sotto protezione gassosa con elettrodo infusibile (TIG). Infine si parla di saldatura MIG quando il filo è continuo sotto protezione gassosa.
La saldatura a resistenza è quella che avviene senza l’utilizzo di un metallo di fissaggio. Come saldare con questa tecnica? Il calore per raggiungere la fusione delle estremità dei componenti metallici da saldare viene prodotta da una resistenza elettrica.
Si parla invece di saldatura ossiacetilenica quando la sorgente di calore necessaria per la saldatura viene prodotta dalla combustione tra ossigeno e acetilene. Infine la saldatura a energia concentrata è una tecnica che può essere al laser (LBW), a fascio elettrico (EBW) o al plasma (PAW) per i quali si hanno fasci di energia di elevata potenza che vengono concentrati sulla parte del pezzo da saldare.
Gli elementi da valutare in fase di saldatura
Come tutte le lavorazioni meccaniche anche la saldatura deve tenere conto di diversi parametri ed elementi, sia tecnici che relativi alla sicurezza dell’operatore che esegue l’intervento.
I materiali
L’attenzione verso i materiali deve essere di due tipi. Da una parte quella sui materiali dei due componenti metallici che si vogliono saldare e dall’altra quella sul materiale d’apporto, ovvero quello impiegato per la saldatura. Nel primo caso si parla di saldatura omogenea laddove i due componenti fossero dello stesso materiale e di saldatura eterogenea quando sono di due materiali diversi. Tra i principali metalli che vengono saldati troviamo l’acciaio e le leghe di Alluminio, Nichel e Titanio. I materiali d’apporto, invece, sono forniti sotto forma di fili, nastri o bacchette in modo da applicarne la quantità necessaria in base al tipo di esigenza.
La scelta tra questi materiali dipende, come anticipato, dalla lavorazione da eseguire. Per la costruzione delle pulegge, per esempio, è fondamentale considerare le caratteristiche dell’alluminio con il quale sono realizzate ed è imprescindibile realizzare saldature di altissima precisione. Considerando infatti la trasversalità delle pulegge e le costanti sollecitazioni cui sono sottoposte, è necessario che il fissaggio dei vari elementi avvenga sempre in maniera impeccabile e capace di garantire resistenza, funzionalità e rispettare le caratteristiche di qualità richieste.
La potenza e la velocità di saldatura
La saldatura è una tecnica che si basa su due parametri fondamentali: la potenza specifica e la velocità di saldatura. La prima indica la potenza termica erogata e viene misurata in Watt per centimetro quadro. La seconda, invece, espressa in centimetri al minuto, indica la velocità della sorgente termica.
Rischi e pericoli
Tra i fattori da considerare in ogni singola procedura di saldatura c’è anche la pericolosità di queste lavorazioni. L’operatore che le esegue, infatti, deve essere dotato di tutti i dispositivi di protezione individuale necessari (guanti, berretti, occhiali, maschere, eccetera) per evitare che le alte temperature, le scorie o le radiazioni possano provocare danni alla sua salute. Per lo stesso motivo l’ambiente di lavoro nel quale vengono eseguite le lavorazioni di saldatura deve essere dotato di un adeguato sistema di ventilazione capace di aspirare ed espellere i fumi, i vapori e le polveri prodotte durante le varie fasi.
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