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La saldatura MIG/MAG

ID articolo: 2
Ultimo aggiornamento: 10 May, 2011
Revisione: 1
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Generalità

La saldatura a filo continuo in atmosfera protettiva è ormai ben nota da tempo: essa è contrassegnata dal simbolo G.M.A.W. (Gas Metal Arc Welding) che nella simbologia internazionale ha sostituito le precedenti M.I.G. (Metal Inert Gas) e M.A.G. (Metal Active Gas), peraltro ancora di uso corrente.

E' caratterizzata dalla fusione di un metallo d'apporto (filo continuo) entro un'atmosfera protettiva creata da un gas; filo e gas sono condotti da una torcia che fornisce direttamente al filo l'energia elettrica di fusione, tramite un arco che scocca tra l'estremità del filo e il pezzo da saldare.

L'alimentazione elettrica è assicurata da una sorgente di particolari caratteristiche; si usa normalmente corrente continua con polarità positiva al filo.



Descrizione di un impianto
Un impianto per saldatura a filo continuo in atmosfera protettiva è essenzialmente composto da:
1) una sorgente di corrente continua
2) un dispositivo trainafilo
3) un cavo torcia.
Per l'alimentazione dei materiali di consumo sono previsti:
4) una bombola di gas, con riduttore e flussometro (eventuale preriscaldatore per determinati gas)
5) una matassa di filo.
La sorgente di corrente
La sorgente di corrente è, quasi universalmente, un raddrizzatore di corrente a caratteristica costante. Esso, perciò, fornisce tensioni di lavoro variabili entro una vasta gamma di valori, in modo da soddisfare le esigenze di questo sistema di saldatura, erogando determinate intensità di corrente.
La variazione di tensione della sorgente di corrente può essere effettuata in modi diversi:
- commutando varie prese del trasformatore
- agendo su spazzole striscianti mediante amplificatore magnetico
- mediante l'uso di diodi controllati o di transistori.
I primi due sistemi sono di tipo meccanico, l'ultimo è elettronico; il secondo ed il terzo permettono la regolazione continua. L'amplificatore, i diodi controllati ed i transistori sono regolabili anche durante la saldatura. Nel circuito a corrente continua delle sorgenti di buona costruzione è incorporato un dispositivo elettrico (reattanza) che facilita la stabilità dell'arco; esso è collegato a diverse prese di massa (negativo) per un esatto dosaggio della sua azione.
Il trainafilo
Il trainafilo è in genere, nelle migliori costruzioni, azionato da un motore a corrente continua con regolazione elettronica. Esso è adatto a spingere fili aventi ø 0,6 - 2,4 mm, cambiando i rulli tra i quali viene premuto il filo. Poichè è la velocità del filo che richiama più o meno corrente, l'esatta regolazione di questo parametro è essenziale per una buona saldatura. Per i fili solidi l'uso dei trainafili con due rulli si è rivelato il più adatto; per i fili animati ricavati da nastro sottile sono preferibili 4 rulli per ripartire la pressione del traino.
Al trainafilo sono collegati, oltre alla sorgente, il cavo con torcia e la bombola di gas.
Il cavo torcia
I cavi con torcia hanno lunghezze comprese tra 2 e 4 m a seconda dell'impiego; lunghezze superiori sono possibili ricorrendo a speciali torce, sistema "push-pull", con incorporato un motore che tira il filo aiutando la spinta del normale motore del traino. Un'altra soluzione è data da pistole con microrocchetto incorporato. Lungo il cavo (normalmente entro una guaina di protezione) sono disposti: il conduttore della corrente di saldatura, i cavetti di comando, la tubazione del gas ed eventuali tubazioni per l'acqua, nel caso di torce non a raffreddamento naturale, oltre alla guaina guidafilo. L'impugnatura della torcia reca un pulsante di comando per l'inserzione della corrente di saldatura, la fuoriuscita del gas e l'avanzamento del filo.
Il corpo della torcia, isolato esternamente, conduce filo, gas e corrente; termina con un ugello, dal quale fuoriesce il gas mediante un apposito diffusore, attorno ad un tubetto che porta corrente al filo che vi scorre dentro.
Materiali d'apporto e gas
Per la saldatura di tutti gli acciai al carbonio, si usa normalmente un solo tipo di filo adatto per l'uso di CO2 o miscele Argon/CO2, quali gas protettivi. I valori meccanici del deposito ottenuto con tale filo variano, a seconda della tecnica operativa impiegata.
Il filo di saldatura
Il filo è avvolto su anelli o rocchetti di supporto; la superficie è ramata, per protezione e per un buon contatto elettrico; le spire libere non devono presentare effetto d'elica, la rigidità deve consentire la spinta del traino, ma non deve essere eccessiva. I diametri usati sono 0,6 - 0,8 - 1 - 1,2 - 1,6 (raramente 2 - 2,4) mm.
I gas di saldatura
L'anidride carbonica (CO2) usata come gas protettivo deve essere ben secca (tipo SS), per evitare inconvenienti durante la fusione (spruzzi) e pericolo di cricche da idrogeno. Essa dà luogo ad un bagno di fusione molto penetrato e relativamente stretto. E' del tutto innocua per l'operatore, al quale peraltro dovrà essere assicurato un opportuno ricambio dell'aria ambiente (eliminazione dei fumi).
L'aggiunta di Argon dà luogo a miscele che in genere contengono 70 - 90 % Ar. Vengono usate sia per migliorare l'aspetto esteriore del cordone, sia per innalzare i valori meccanici, a parità di altre condizioni. La penetrazione è maggiore al centro del cordone, minore sui fianchi; ciò può presentare qualche rischio di incollature.
La quantità di gas protettivo varia da 8 a 15 l/min. La portata è regolata, generalmente, da riduttori con manoflussometro.
Tecniche operative
A seconda degli scopi da raggiungere si regolano i parametri di saldatura in modo che il filo fonda in modo appropriato e cioè:
- con la formazione di piccole gocce che passano attraverso l'arco
- con goccioline che si immergono nel bagno prima di staccarsi dal filo.
Nel primo caso si parla di tecnica "SPRAY-ARC" cioè di arco a spruzzo; nel secondo caso di "SHORT-ARC" cioè di arco corto. In genere fino a 200 A e 24 V circa, il trasferimento del metallo avviene in SHORT-ARC; al di sopra di questi valori si forma l'arco a spruzzo.
Su lamiere sottili, nel fondo dei cianfrini e nei giunti non in piano è necessaria la tecnica SHORT-ARC; per spessori rilevanti e per ottenere grandi penetrazioni si usa la tecnica SPRAY-ARC.
IL PROCEDIMENTO MIG/MAG NELL'INDUSTRIA
Ragioni della scelta :
- produttività
- facilità d'impiego in tutte le posizioni
- ampia utilizzazione del procedimento
Modi di utilizzo :
- nella maggioranza dei casi l'utilizzo è manuale. Poiché l'attività del filo elettrico è forzatamente automatica, l'utilizzo manuale del procedimento MIG/MAG ha dato luogo alla denominazione "semi-automatico"
- automatico in casi di saldatura robotizzata
Metalli :
acciai non legati o debolmente legati
acciai inossidabili
leghe leggere o di rame
Campi di impiego :
- caldareria
- produzione automobilistica, ferroviaria, navale
- carpenteria metallica
- mobili metallici
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