Tecnologia di saldatura ad arco elettrico dei metalli

2024 Autore: Howard Calhoun | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-17 10:31

L'impatto di un arco elettrico sulla struttura di un materiale è uno dei modi più antichi per ottenere una forte connessione tra i pezzi di metallo. I primi approcci tecnologici a questo metodo di saldatura presentavano molti svantaggi associati alla porosità della saldatura e alla formazione di cricche nell'area di lavoro. Ad oggi, i produttori di apparecchiature e dispositivi ausiliari hanno notevolmente ottimizzato il metodo di saldatura ad arco elettrico, ampliandone l'ambito di utilizzo.

Panoramica della tecnologia

Il metodo è denominato MMA (Manual Metal Arc), che può essere decifrato come saldatura manuale con elettrodo stick. Il flusso di lavoro si basa sul controllo della corrente elettrica fornita all'area target da una sorgente speciale collegata alla rete. La corrente viene fornita alle parti da saldare tramite due cavi di diversa polarità. Infatti la chiusura del circuito elettrico e provoca la formazione di un arco,il cui effetto termico fonde il metallo e forma un bagno di saldatura.

Dopo la fine dell'attacco termico, l'area di lavoro si raffredda e la sua struttura si cristallizza. Un componente importante della tecnologia della saldatura ad arco elettrico è l'elettrodo. Di norma, si tratta di un'asta d'acciaio dotata di un rivestimento con una certa composizione chimica. Quando viene applicato l'arco elettrico, anche la struttura della barra si scioglie e cade nell'area di lavoro, formando un materiale con un'unica struttura con il pezzo.

Accensione dell'arco come prima fase di lavoro

Come già accennato, l'inizio dell'esposizione termica avviene a seguito della chiusura del circuito elettrico. L'arco stesso, a seconda della sorgente di corrente utilizzata, può essere caratterizzato da proprietà di leggera immersione, forte flessione o forte tensione di corrente. Si verifica come risultato dell'applicazione di corrente all'elettrodo e alla superficie del pezzo. La corrente viene fatta passare attraverso entrambi gli oggetti, dopodiché si forma un arco elettrico tra di loro.

L'eccitazione stessa del processo avviene in modi diversi. In un caso, la saldatura ad arco viene avviata toccando brevemente il pezzo da lavorare con una rapida rottura con la barra. E nell' altro, tocchi sorprendenti vengono eseguiti con le stesse separazioni a determinate distanze. In questo caso, la stabilità della saldatura dipenderà proprio dal mantenimento di una distanza accettabile tra l'elettrodo e il pezzo. Se questa distanza viene superata, l'arco si interrompe. Al contrario, posizionare l'asta troppo vicino alla parte da saldare può causare l'adesione dei materiali. SceltaLa distanza ottimale dipende dal grado di elasticità dell'arco stesso, che è determinato anche dalle impostazioni di corrente-tensione dell'apparecchiatura. Artigiani esperti possono regolare la distanza entro l'intervallo consentito, influenzando così sia l'efficienza della fusione che la penetrazione del metallo.

Processo di saldatura

Nell'opera è coinvolta la già citata sorgente di corrente, le cui tipologie verranno considerate separatamente, e due cavi con polarità diversa. Un cavo termina con un portaelettrodo e l' altro con un morsetto, che è fissato sul pezzo. A causa dell'effetto termico dell'arco avviato, il metallo si scioglie nel bagno di saldatura. Man mano che questo processo procede, viene eseguito anche il trasferimento delle gocce dell'elettrodo consumabile: goccia piccola e goccia grande. Qui è necessario sottolineare l'importanza del rivestimento della barra. La composizione chimica del rivestimento è determinata non tanto dai requisiti per l'interazione con un arco elettrico, ma dall'influenza sulla struttura della cucitura, che accetterà i componenti del rivestimento attraverso gocce di fusione.

Nel processo di saldatura ad arco elettrico, viene bruciato anche lo strato esterno dell'elettrodo, con conseguente formazione di composti protettivi gassosi. La formazione di una nuvola che non permetta effetti dannosi dall'ambiente è la differenza fondamentale tra l'approccio moderno alla saldatura MMA. Dopo che l'arco elettrico si è fermato, inizia il processo di solidificazione e cristallizzazione del composto formato.

Tipi di cuciture prodotte

Ci sono diverse classificazioni di cuciture che si possono ottenere nel processo di questa saldatura. Ad esempio, i collegamenti a soffitto, verticali e orizzontali si distinguono per posizione. A loro volta, le cuciture verticali differiscono a seconda della direzione: in discesa e in salita. I giunti orizzontali sono forse i più difficili, poiché il metallo cadrà dalla zona di saldatura ai bordi inferiori del pezzo. Per lo stesso motivo, l'orlo superiore potrebbe essere sottosquadro.

Le connessioni discontinue e continue si distinguono per la loro lunghezza. I primi sono usati abbastanza spesso perché fanno risparmiare risorse e tempo. Le cuciture solide della saldatura ad arco elettrico vengono utilizzate nei casi in cui è necessario garantire un elevato grado di affidabilità quando si accoppiano due strutture critiche. Una connessione intermittente è meno duratura, ma in determinate condizioni si giustifica da sola.

C'è anche una classificazione per convessità. Questo parametro dipende dal volume di metallo depositato. Ci sono cuciture convesse, normali e concave. Allo stesso tempo, non ci si dovrebbe aspettare che la presenza di una grande quantità di rivestimento in quanto tale garantisca la resistenza e la durata della connessione. Sotto l'azione di carichi e vibrazioni elevati, una tale cucitura perde l'articolazione di una struttura normale.

Trasformatori per saldatura MMA

Questa è una sorgente e un convertitore universale di corrente elettrica, che viene anche utilizzata nella saldatura a flusso e nel taglio al plasma di metalli. Tali dispositivi sono semplici nel design, senza pretese nella manutenzione e affidabili. Gestione anchei modelli moderni sono per lo più meccanici. L'imbottitura dell'apparecchiatura è una bobina con un filo avvolto, un nucleo che converte la corrente elettrica di rete nella tensione necessaria per compiti specifici. È importante notare che lavorare con la saldatura ad arco elettrico sotto l'alimentazione del trasformatore comporta l'uso di corrente alternata, che richiede competenze professionali da parte dell'operatore.

Dispositivi inverter

Il dispositivo tecnologicamente più avanzato, facile da usare e funzionale per supportare la saldatura moderna. Fornisce il funzionamento in condizioni DC, aumentando le possibilità di ottenere una cucitura liscia e pulita anche per un principiante. Ancora più importante, la saldatura ad arco elettrico con inverter consente di utilizzare una rete domestica per l'alimentazione se è in grado di fornire correnti da 16 A a 25 A. In generale, questa è la soluzione migliore per esigenze private quando è necessario lavorare pezzi in un garage, posare rivestimenti metallici, ecc. Gli specialisti possono anche utilizzare le risorse dell'inverter per la saldatura ad arco di argon, ampliando le possibilità di funzionamento dell'apparecchiatura.

Raddrizzatori per saldatura ad arco

Tali dispositivi vengono utilizzati per convertire la corrente di rete da AC a DC, contribuendo anche all'implementazione di cuciture di alta qualità. La principale differenza tra questo tipo di sorgenti di corrente è la coerenza dell'interazione con diversi tipi di elettrodi. Con questo supporto, le saldatrici ad arco possono essere utilizzate per operazioni in ambienti con gas inerte, ad esempio se lo stelo è in acciaio ometallo non ferroso. Gli svantaggi dei raddrizzatori includono grandi dimensioni, grande massa e, di conseguenza, difficoltà di trasporto. Pertanto, i produttori, in aggiunta, offrono piattaforme mobili con ruote per un comodo spostamento del dispositivo.

Pro della tecnologia

La configurazione di questo metodo di saldatura sullo sfondo di molti metodi alternativi può sembrare obsoleta e inefficiente, tuttavia, nell'ambito di questo concetto, è possibile organizzare la possibilità di lavorare quasi tutti i comuni tipi di metalli. La versatilità è il principale vantaggio del metodo MMA. C'è anche un vantaggio in termini di ergonomia fisica del lavoro. Questo non vuol dire che la saldatura ad arco manuale sia comoda, ma la capacità stessa di eseguire operazioni in qualsiasi posizione e in spazi ristretti è molto preziosa.

Separatamente, vale la pena sottolineare l'indipendenza dalle condizioni atmosferiche e di temperatura esterne del lavoro. Il processo può essere organizzato sia all'interno che all'esterno. Se stiamo parlando di requisiti più elevati per la qualità della saldatura, la tecnologia consente l'uso di mezzi protettivi per impedire all'aria di entrare nel bagno di saldatura, riducendo al minimo il rischio di difetti.

Contro della tecnologia

Il metodo è molto economico in termini di organizzazione, il che non può che causare una serie di fattori negativi. Ad esempio, l'esclusione dei moderni metodi di automazione dei processi e del controllo elettronico dei singoli parametri della fonte di alimentazione trasferisce all'operatore la responsabilità della qualità della cucitura. Dalle sue abilitàle caratteristiche della struttura risultante del composto dipenderanno in misura maggiore. Semplice nell'esecuzione, anche la saldatura ad arco elettrico dei metalli non può essere chiamata. La difficoltà sta nel processo di accensione dell'arco, che, ancora una volta, è controllato dall'utente "ad occhio" senza sistemi ausiliari. Se confrontiamo il metodo con la saldatura semiautomatica, ci sarà una mancanza di produttività.

Conclusione

Grazie alla sua versatilità, la tecnologia MMA ha abbracciato e supporta costantemente molte applicazioni. In casa, nelle officine e nei servizi automobilistici, nelle industrie e nell'edilizia, la saldatura ad arco elettrico trova il suo posto, consentendo di eseguire una varietà di cuciture. Quanto ai limiti, sono determinati principalmente dall'ergonomia. Anche concetti alternativi per la saldatura semiautomatica, per la loro praticità, sono molto richiesti, in alcune aree sostituendo i principi dell'MMA. D' altra parte, la saldatura ad arco supera molte tecnologie della concorrenza grazie alla maggiore resistenza della cucitura formata e al minimo investimento di risorse nell'organizzazione del lavoro.