Saldatura ad argon: attrezzature e tecnologia di lavoro

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

Il metodo di saldatura ad argon (sistema TIG) viene utilizzato principalmente per lavorare con pezzi a parete sottile con uno spessore non superiore a 6 mm. A seconda della configurazione esecutiva e dei tipi di metallo disponibili per la manutenzione, questa tecnologia può essere definita universale. I limiti dell'ambito della saldatura ad argon sono determinati solo dalla sua bassa efficienza nel lavorare con grandi volumi. La tecnica si concentra sull'elevata precisione dell'operazione, ma con grandi risorse.

Principi generali della tecnologia

Questo è un tipo di saldatura ad arco manuale che utilizza un elettrodo di tungsteno in un ambiente con gas di protezione. La fusione viene effettuata per mezzo di un arco eccitato tra l'elettrodo e il pezzo target. Durante il funzionamento è necessario garantire l'alimentazione del gas e la corretta direzione del tungsteno. Per ottenere una saldatura di alta qualità, la miscela di gas deve fluire costantemente e senza interruzioni, ma lentamente. Uno diI principi di base della saldatura ad argon consistono nell'esecuzione manuale di manipolazioni di lavoro, ma a seconda del supporto tecnologico, ad esempio, il processo di indirizzamento del materiale di riempimento può essere automatizzato. Il gas viene selezionato in base alle caratteristiche del metallo da saldare. Elio e argon sono più comunemente usati, da cui il nome del metodo. Nel caso di strutture porose di pezzi, vengono utilizzati bagni di gas di protezione con apporto di ossigeno fino al 3-5%. Tale additivo aumenta le proprietà protettive della saldatura dalla comparsa di crepe e dall'esposizione all'aria atmosferica. Allo stesso tempo, l'argon puro in quanto tale non è in grado di creare una barriera contro il passaggio di umidità, sporco e altre particelle che possono avere un effetto negativo diretto sulla struttura di saldatura formata. Anche fattori ambientali esterni e una superficie delle parti scarsamente pulita possono essere fonti di temi estranei.

Saldatrice TIG

Gli inverter oi trasformatori vengono utilizzati come sorgente di corrente. Più spesso - il primo, perché si differenziano per un dispositivo più ergonomico e caratteristiche ottimizzate per le attività più tipiche. Gli inverter possono funzionare in due modalità: con alimentazione CC o CA. Per la manutenzione dei metalli solidi (ad esempio l'acciaio) viene utilizzata la corrente continua e per quelli morbidi (alluminio e sue leghe) viene utilizzata la corrente alternata. Un moderno dispositivo per la saldatura ad argon è dotato della capacità di regolare la corrente, ha una protezione contro il surriscaldamento e la sovratensione e, in alcune modifiche, un display che riflette tutti i principaliparametri. Recentemente sono richieste anche modifiche con accensione facilitata dell'arco e stabilizzazione dei parametri di saldatura. Queste sono rispettivamente le funzioni Hot-Start e Arc-force.

Specifiche hardware

Scegli gli inverter in base a tensione, peso, potenza, spettro della corrente di saldatura, disponibilità di determinate funzioni e dimensioni. I range medi dei principali parametri di funzionamento di una saldatrice ad argon possono essere rappresentati come segue:

• Potenza - da 3 a 8 kW.
• Valori attuali - minimo 5-20 LA, massimo 180-300 LA.
• Tensione - 220 V per i modelli domestici e 380 V per quelli industriali.
• Peso - da 6 a 20 kg.

Per eseguire semplici operazioni vengono utilizzati modelli economici con un'intensità di corrente massima di circa 180 A. Inoltre, in tali apparecchiature, la mancanza di alimentazione è solitamente compensata da un elevato coefficiente di durata del tempo di accensione - una media del 60-70%. Ciò significa che l'operatore potrà lavorare per 7 minuti senza interrompere il processo per raffreddare l'apparato e, ad esempio, riposare per 3-4 minuti. I professionisti, d' altra parte, utilizzano principalmente dispositivi potenti alimentati da reti trifase a 380 V. I vantaggi di tali dispositivi includono la capacità di saldare con picchi di tensione fino al 15%, una regolazione regolare della forza di corrente e un efficiente sistema di raffreddamento.

Attrezzatura aggiuntiva

Oltre al generatore di corrente, il lavoro richiederà una bombola con una miscela di gas, un bruciatore, elettrodi e filo di apporto. Il cilindro ha un riduttore nel design con volume di alimentazione del gas regolabilee un tubo collegato allo strumento. Una torcia a forma di pistola viene utilizzata per dirigere il gas di protezione. Si collega al tubo del cilindro e fissa l'elettrodo di tungsteno nel supporto. Sulla maniglia del bruciatore sono previsti pulsanti per l'accensione dell'alimentazione e della corrente del gas. I parametri della torcia per saldatura ad argon sono selezionati in base al formato dell'elettrodo e alle esigenze di manutenzione della parte target. Vengono prese in considerazione le caratteristiche dimensionali e strutturali, la portata dell'ugello, ecc.. Per quanto riguarda il filo d'apporto, non viene sempre utilizzato, di solito nei casi di lavorazione con pezzi spessi in metalli carboniosi. Questa è una barra di metallo che può anche essere saldata.

Condizioni per ottenere saldature di alta qualità

Principalmente il successo dell'operazione sarà supportato dalle capacità dell'esecutore. Un maestro esperto si distingue per la capacità di mantenere a lungo il bruciatore nella posizione corretta, nonché di fornire correttamente i materiali di riempimento, se necessari per risolvere un problema specifico. Oltre alle abilità del maestro, la qualità sarà determinata dall'osservanza della tecnologia di saldatura. Ci sono molte sfumature e sottigliezze sia nell'organizzazione del processo che nel corso dell'esecuzione fisica del lavoro. Ad esempio, non tutti sanno che il bruciatore deve essere tenuto ad un angolo di 20-40° rispetto alla direzione di esposizione termica. Ignorando questa regola, puoi ottenere una connessione fragile e inaffidabile. Inoltre, la stessa saldatrice ad argon è di grande importanza per ottenere un risultato di alta qualità. E non si tratta nemmeno dei parametri tecnici e operativi,ma nell'affidabilità dell'utensile, nell'ergonomia del suo design e nell'efficacia della funzionalità.

Preparazione del materiale per la saldatura

Prima di saldare, pulire la superficie della parte target. Nella prima fase viene eseguita l'elaborazione fisica e quindi lo sgrassaggio. Le macchie di olio e grasso vengono rimosse con acetone o solventi per superfici metalliche. C'è un altro trucco relativo alla preparazione di pezzi con uno spessore superiore a 4 mm. Viene eseguito il cosiddetto taglio dei bordi. Sono smussati in modo che il bagno di saldatura possa trovarsi successivamente al di sotto della superficie del pezzo. Ciò ti consentirà di formare in modo più efficace una cucitura di collegamento. Prima di lavorare con materiale a foglio sottile, viene utilizzata anche la tecnica della flangiatura, in cui il bordo viene piegato ad angolo retto. Affinché la saldatura ad argon lasci un minimo di ustioni e deformazioni, anche il film di ossido viene rimosso dal pezzo. Per questa operazione è possibile utilizzare materiali abrasivi con utensili. Ad esempio, il processo manuale utilizza spesso un file o carta vetrata.

Flusso di lavoro

Il cavo di massa è collegato al pezzo, il bruciatore è collegato all'inverter e alla bombola del gas. Il maestro prende il bruciatore in una mano e il filo di riempimento nell' altra. Successivamente, procedere all'impostazione dei parametri operativi dell'apparecchiatura. È necessario impostare la forza di corrente ottimale, in base ai parametri della parte. Come scegliere la modalità ottimale? Nel caso di acciai base di grande formato e loro leghe, la saldatura ad argon viene eseguita in corrente continuapolarità. Se stiamo parlando di metalli non ferrosi, le condizioni ottimali creeranno una corrente alternata con polarità inversa. Prima dell'inizio immediato dell'operazione, è necessario attivare l'alimentazione della miscela di gas per circa 15-20 secondi. Successivamente, l'ugello del bruciatore viene portato sulla superficie della parte e la distanza dall'elettrodo dovrebbe essere di 2-3 mm. In questo spazio si formerà un arco elettrico, che assicurerà ulteriormente la fusione del bordo e dell'asta di riempimento.

Caratteristiche della lavorazione del titanio

Nel caso del titanio, le difficoltà sono dovute alla sua attività chimica, che si verifica quando si interagisce con una miscela di gas. In particolare, durante la fusione si verifica l'ossidazione, si forma un film duro e l'idrogeno riduce la qualità della saldatura. Inoltre, a causa della bassa conducibilità termica del titanio, diventa necessario saldare nuovamente attorno al giunto esistente, che viene fornito nella prima passata dalla saldatura ad argon. Con le tue mani, puoi eseguire una lavorazione di alta qualità di questo metallo utilizzando una combinazione di elettrodi di tungsteno e un'asta di riempimento, mantenendo un angolo tra questi elementi di 90 °. Almeno questa raccomandazione può essere utilizzata quando si lavora con fogli da 1,5 mm.

Caratteristiche della lavorazione del rame

I problemi di saldatura di questo metallo sono in qualche modo simili a quelli discussi sopra. Nel corso del lavoro si osserva la stessa ossidazione, che porta ad una saldatura non uniforme. Ci sono altre caratteristiche associate all'ossido di billetta di rame dovute alla reazione con l'idrogeno. Si formano coppie che riempiono la struttura della giunzione, chelogicamente porta alla conservazione delle bolle d'aria. Come cucinare il rame con la saldatura ad argon per eliminare tali effetti? Funziona solo con inversione di polarità o corrente alternata. Il gas utilizzato è argon e gli elettrodi non sono tungsteno, ma grafite. A differenza della saldatura del titanio, il metodo di fusione dei bordi viene utilizzato senza barra di riempimento.

Caratteristiche della lavorazione dell'alluminio

Forse, questo è il metallo più capriccioso nella saldatura, che può essere spiegato dalla difficoltà di mantenere la forma durante la fusione, dall'elevata ossidabilità, dall'elevata conducibilità termica e dalla tendenza a formare crepe, ammaccature e altri difetti. La miscela di argon in questo caso svolgerà non solo il ruolo di protezione contro l'ossigeno, ma agirà anche come attivatore del plasma elettricamente conduttivo. Durante il processo di riscaldamento si formerà uno strato refrattario, che dovrà essere distrutto in condizioni di inversione di polarità o corrente alternata. In molti modi, la qualità della saldatura ad argon dell'alluminio dipenderà anche dal grado di intensità della direzione dell'argon. Quindi, quando si lavora con un foglio di alluminio di 1 mm di spessore con una forza di corrente non superiore a 50 A, il consumo di gas inerte sarà di 4-5 l / min. I pezzi spessi fino a 4-5 mm vengono cotti a una corrente di 150 A con un'alimentazione di argon fino a 8-10 l/min.

Rispettare le misure di sicurezza durante la saldatura

Anche con lavori minori, dovrebbe essere fornita un'intera gamma di misure protettive, tra cui le seguenti:

• Per prevenire effetti termomeccanici sotto forma di schizzi del fuso a contatto con la pelle, è necessario utilizzare attrezzature speciali– una giacca, pantaloni, guanti e maniche in tessuto denso resistente al calore.
• Ridurre al minimo il rischio di incendio durante la saldatura ad argon pulendo il posto di lavoro da sostanze e oggetti infiammabili. L'apparecchiatura, i suoi canali di connessione sono controllati attentamente e le comunicazioni del gas sono pre-ventilate.
• Anche la questione della sicurezza elettrica è importante. L'apparecchiatura deve essere rivestita di dielettrico e il cablaggio deve essere collegato a terra e protetto da cortocircuito.

Vantaggi e svantaggi del metodo

Uno dei principali vantaggi della tecnologia è la sua versatilità e la capacità di lavorare con diversi metalli ad alta velocità. Come già accennato, anche le leghe che temono l'interazione con l'ossigeno possono essere sottoposte a manutenzione con successo in determinate condizioni. Un altro vantaggio è espresso in un ambiente gassoso protettivo, grazie al quale si riduce il rischio di formazione di pori e inclusioni estranee nella struttura della saldatura. In molte situazioni, è necessario racchiudere il più possibile l'area di lavoro in modo che il resto della superficie rimanga intatto. E in questo senso la saldatura ad argon sarà la soluzione migliore, poiché il riscaldamento viene effettuato localmente e non deforma elementi e parti strutturali di terze parti. Se parliamo di carenze, allora sono poche. In primo luogo, è la complessità dell'esecuzione fisica del compito, che richiede determinate abilità e conoscenze. In secondo luogo, è inevitabile un carico elevato sulla rete con alti costi dell'elettricità.

Conclusione

Oggi chiunque può implementare la saldatura TIGdesiderando, acquisendo l'attrezzatura e i materiali di consumo appropriati. Per le faccende domestiche in azienda, ad esempio, è possibile acquistare il dispositivo Resanta SAI 180 AD, che consentirà di eseguire saldature ad argon funzionali e produttive. Un'attrezzatura di questo tipo con una corrente di 180 A costa circa 18-20 mila rubli. I professionisti sono modelli consigliati come "Svarog" TIG 300S e FUBAG INTIG 200 AC/DC. Si distinguono per l'elevata potenza di circa 6-8 kW, la forza attuale di 200 A, ma costano anche almeno 25 mila rubli. Tali apparecchiature di saldatura sono spesso utilizzate nell'edilizia, nelle officine di riparazione auto specializzate e nelle grandi industrie.