La saldatura è un modo di riscaldare pezzi di metallo usando l'elettricità o una fiamma in modo che si fondano e si incollino insieme. Ci sono molti tipi di saldatura, tra cui la saldatura ad arco, la saldatura a resistenza e la saldatura a gas. Il tipo più comune è la saldatura ad arco. Chiunque si trovi vicino alla saldatura ad arco deve indossare un casco o degli occhiali speciali perché l'arco è molto luminoso. Guardare l'arco senza protezione visiva può causare danni permanenti agli occhi. È anche importante coprire tutta la pelle perché può dare qualcosa come una scottatura. Le scintille calde della saldatura possono bruciare qualsiasi pelle che si vede. Un tipo di saldatura che non usa un arco è la saldatura a ossicombustibile (OFW), chiamata anche saldatura a gas. OFW usa una fiamma per riscaldare il metallo. Ci sono altri tipi di saldatura che non usano un arco.
Saldatura
Saldatura ad arco
Qualsiasi processo di saldatura che utilizza un arco elettrico è noto come saldatura ad arco. Le forme comuni di saldatura ad arco includono:
- Saldatura ad arco con metallo schermato (SMAW): SMAW è anche conosciuto come saldatura "a bastone".
- Saldatura ad arco con gas metallico (GMAW): Il GMAW è anche conosciuto come MIG (saldatura a metallo/gas inerte).
- Saldatura ad arco con tungsteno in gas (GTAW): GTAW è anche conosciuto come TIG (saldatura a gas inerte di tungsteno).
La saldatura ad arco riscalda i metalli creando un arco elettrico ad alta corrente tra i pezzi di metallo da unire e un elettrodo.
L'uso dell'elettrodo varia in base al tipo di processo di saldatura. In SMAW, GMAW e processi di saldatura affini, l'elettrodo si consuma e diventa parte della saldatura. L'elettrodo è di solito fatto dello stesso tipo di metallo da saldare. Poiché l'elettrodo viene consumato dal processo di saldatura, l'elettrodo deve essere costantemente alimentato nella saldatura. Il processo di saldatura SMAW è caratterizzato da un elettrodo "stick" impregnato di un promotore di saldatura noto come flusso, fissato all'estremità.
Il processo di saldatura GMAW utilizza un filo sottile su una bobina rotante, come un elettrodo continuo. La dimensione di questo elettrodo varia da circa 0,635 millimetri a circa 4 millimetri. La saldatrice ha una bobina azionata da un motore all'interno che alimenta l'elettrodo a filo nella saldatura.
Il processo di saldatura TIG (GTAW) è caratterizzato da un elettrodo che non viene consumato dal processo di saldatura, poiché il metallo che compone la saldatura non ha elettricità che lo attraversa. L'elettrodo è fatto di tungsteno, così usato perché non si fonde mentre è immerso nell'arco elettrico. Un metallo di riempimento, sotto forma di barra, può essere usato per aggiungere metallo alla zona di saldatura.
Quasi tutte le saldature usano metallo di riempimento per riempire il piccolo spazio tra i pezzi di metallo. Il metallo extra aiuta a rendere forte la saldatura. A volte le saldature devono essere fatte senza metallo d'apporto. La saldatura senza metallo d'apporto è chiamata saldatura autogena.
Schermatura nella saldatura ad arco
Tutti i tipi di saldatura richiedono che il metallo caldo sia protetto. Lo sporco, la ruggine, il grasso e anche l'ossidazione del metallo sotto il processo di saldatura possono impedire un giunto di saldatura corretto. Per questo tutti i processi di saldatura usano uno dei due metodi di protezione: flusso e gas di protezione.
Il flusso di saldatura può essere usato in forma solida, liquida o in pasta. Durante la saldatura, il fondente si fonde e una parte di esso evapora. Questo crea una piccola tasca di gas intorno alla saldatura. Questa sacca di gas impedisce l'ossidazione del metallo sotto la saldatura. Il fondente fuso, attraverso una reazione corrosiva, pulisce i contaminanti che impediscono una saldatura corretta. Dopo la saldatura, il fondente si solidifica. Questo strato di fondente solido è chiamato scoria e deve essere rimosso dalla saldatura. Il processo di saldatura SMAW utilizza più comunemente il flussante, ed è più comunemente usato sull'acciaio.
Il gas di protezione protegge la saldatura essendo una tasca di gas intorno alla saldatura. Lo scopo di questo gas è di tenere fuori l'aria normale, specialmente l'ossigeno. È diverso dal flussante perché non c'è liquido sulla saldatura. C'è solo un gas intorno alla saldatura. Poiché non c'è liquido, non pulirà lo sporco e altre cose sul metallo. Questo significa che il metallo deve essere pulito prima di essere saldato. Se non lo è, lo sporco e altre cose potrebbero causare problemi. I gas usati di solito sono argon, elio e una miscela di 3 parti di argon e una parte di anidride carbonica. Altre miscele di gas possono avere azoto, idrogeno o anche un po' di ossigeno. Un tipo di saldatura che usa gas di protezione è la saldatura ad arco con gas metallico. Di solito si usa nelle fabbriche per fabbricare oggetti.
La saldatura che usa il flusso è più facile da fare all'esterno quando c'è vento. Questo perché il flusso liquido protegge il metallo caldo e non soffia via. Inoltre, il fondente fa sempre una sacca di gas che impedisce all'arco elettrico di spegnersi. La saldatura che usa gas di protezione di solito non può essere usata all'esterno perché il gas verrebbe soffiato via se ci fosse del vento.
Altri tipi di saldatura
Alcuni tipi di saldatura non usano un arco elettrico. Possono usare una fiamma, elettricità senza arco, un raggio di energia o forza fisica. Il tipo più comune di saldatura che non usa un arco è chiamato saldatura a gas. Nella saldatura a gas, un gas infiammabile (cioè che brucia) e l'ossigeno sono combinati e bruciano all'estremità di una torcia. La saldatura a gas non ha bisogno di una schermatura speciale perché una fiamma regolata bene non ha ossigeno in più. È comunque importante assicurarsi che il metallo sia pulito. La fiamma riscalda il metallo così tanto che si fonde. Quando entrambi i pezzi di metallo sono fusi sul bordo, il metallo liquido diventa un unico pezzo.
L'altro tipo di saldatura che non utilizza un arco utilizza ancora l'elettricità. Si chiama saldatura a resistenza. Con questo tipo, due pezzi di metallo sottile vengono pizzicati insieme e poi l'elettricità viene fatta passare attraverso di loro. Questo fa sì che il metallo diventi molto caldo e si sciolga nel punto in cui è pizzicato. I due pezzi si fondono in quel punto. A volte questo è chiamato saldatura a punti perché la saldatura può avvenire solo in un piccolo posto (o punto) alla volta.
La saldatura a caldo è il primo tipo di saldatura che sia mai stato usato. La saldatura a caldo richiede che i due pezzi di metallo siano così caldi che quasi si fondono. Poi vengono battuti insieme con dei martelli finché non sono un unico pezzo.
Gli altri tipi di saldatura che non usano un arco sono difficili da fare, e di solito sono nuovi. Sono anche costosi. La maggior parte di questi tipi di saldatura sono fatti solo dove è specialmente necessario. Possono usare un raggio elettronico, un laser o onde sonore ultrasoniche.
Energia per la saldatura
Ogni tipo di saldatura ha bisogno di usare energia. Questa energia è di solito il calore, ma a volte si usa la forza per fare una saldatura. Quando si usa il calore, può provenire dall'elettricità o dal fuoco.
Alimentatori per la saldatura ad arco
Nella saldatura ad arco si usa molta elettricità. Alcuni tipi di saldatura usano la corrente alternata come l'elettricità che usano gli edifici. Altri tipi usano la corrente continua come l'elettricità in un'auto o la maggior parte delle cose con una batteria. Quasi tutti i tipi di saldatura usano una tensione inferiore a quella dell'elettricità che proviene da una centrale elettrica. La saldatura ad arco richiede l'uso di un alimentatore speciale che rende l'elettricità della centrale elettrica utilizzabile per la saldatura. Un alimentatore abbassa la tensione e controlla la quantità di corrente. L'alimentatore di solito ha dei controlli che permettono di cambiare queste cose. Per i tipi di saldatura ad arco che usano la corrente alternata, a volte l'alimentatore può fare cose speciali per far alternare l'elettricità in modo diverso. Alcuni alimentatori non si collegano a una presa di corrente, ma generano la propria elettricità. Questo tipo di alimentatori ha un motore che fa girare la testa di un generatore per produrre l'elettricità. Il motore potrebbe funzionare a benzina, gasolio o propano.
Energia per altri tipi di saldatura
OFW utilizza una fiamma di gas combustibile che brucia e ossigeno per riscaldare il metallo. Questo gas combustibile è quasi sempre acetilene. L'acetilene è un gas infiammabile che brucia molto caldo, più caldo di qualsiasi altro gas. Questo è il motivo per cui viene usato la maggior parte delle volte. Si possono usare anche altri gas come il propano, il gas naturale o altri gas industriali.
Alcuni tipi di saldatura non usano il calore per fare la saldatura. Questi tipi di saldatura possono scaldarsi, ma non fanno fondere il metallo. La saldatura per fucinatura ne è un esempio. La saldatura per attrito è un tipo speciale di saldatura che non usa il calore. Utilizza un motore molto potente e una punta speciale che gira per mescolare i metalli sul bordo. Questo sembra strano perché i metalli sono un solido. Ecco perché ci vuole molta forza per farlo ed è molto duro. L'energia per questo tipo di saldatura è l'energia meccanica della punta rotante.
Domande e risposte
D: Che cos'è la saldatura?
R: La saldatura è un processo che consiste nel riscaldare pezzi di metallo utilizzando l'elettricità o una fiamma per fonderli e unirli.
D: Quanti tipi di saldatura esistono?
R: Esistono diversi tipi di saldatura, tra cui la saldatura ad arco, la saldatura a resistenza, la saldatura a gas e la saldatura a ossicombustione.
D: Qual è il tipo di saldatura più comune?
R: Il tipo di saldatura più comune è la saldatura ad arco.
D: Perché è importante indossare una protezione speciale per gli occhi quando si è vicini alla saldatura ad arco?
R: L'arco prodotto durante la saldatura è molto luminoso e guardarlo senza protezione visiva può causare danni permanenti agli occhi.
D: La saldatura può causare ustioni?
R: Sì, le scintille calde prodotte dalla saldatura possono causare ustioni alla pelle esposta.
D: Che cos'è la saldatura a ossicombustione?
R: La saldatura ossitaglio è un tipo di saldatura che utilizza una fiamma per riscaldare il metallo, invece di un arco elettrico.
D: Esistono altri tipi di saldatura che non utilizzano l'arco elettrico?
R: Sì, ci sono altri tipi di saldatura che non utilizzano l'arco elettrico, oltre alla saldatura ossitaglio.