Ponti, navi, aerei: tutto ciò di cui l'umanità è così orgogliosa, è stato originariamente costruito utilizzando forgiatura o rivettatura. Alla fine del 19° secolo furono fatti i primi esperimenti sulla saldatura dei metalli. Già all'inizio del XX secolo, nel campo della creazione di strutture critiche sono apparsi significativi progressi nella saldatura.
Il primo ponte creato dalla saldatura è stato realizzato in URSS nella città di Kiev. Collegava le sponde sinistra e destra del Dnepr. Durante la Grande Guerra Patriottica, le fabbriche ubicate oltre gli Urali iniziarono ad assemblare carri armati mediante saldatura. La tecnologia richiedeva tempo per un assemblaggio rapido e di alta qualità ed è stata creata nel più breve tempo possibile.
Dopo la fine della guerra, la necessità di una rapida ripresa del Paese spinse l'introduzione delle tecnologie di saldatura in vari settori dell'economia nazionale. La cosmonautica non rimase in disparte da questa tecnologia progressista. L'Unione Sovietica è stata pioniera nell'esplorazione spaziale: la saldatura in orbita per la prima volta al mondo fu effettuata sulla navicella spaziale sovietica Soyuz-6 nel 1969.
Fu in questo momento che la saldatura dei metalli entrò saldamente in tutti i rami dell'economia nazionale. Da allora sia la rivettatura che la forgiatura sono così rimaste solamente nell'arsenale dei maestri dei prodotti d'arte.
Principi di classificazione della saldatura
Il numero di metodi e tipi di saldatura di vari materiali ha superato con sicurezza un centinaio e mezzo. Per saldare metalli di alta qualità è necessario scegliere il giusto metodo di saldatura, per il quale verrà in aiuto la classificazione dei tipi di saldatura. Ci sono molte classificazioni "fatte in casa" che creano e contribuiscono inevitabilmente all'acquisto di attrezzature che non soddisfano i compiti. La classificazione dovrebbe avvenire secondo il principio dell'impatto fisico, il grado di supporto tecnico e l'uso delle varie tecnologie.
Segni di impatto fisico
Per determinare la classe di saldatura, è necessario considerare la forma dell'energia applicata.
Esistono tre classi di saldatura:
- termico;
- termomeccanico;
- meccanico.
La classe termica combina i processi che si verificano a causa dell'utilizzo di vari tipi di energia termica. La maggior parte del lavoro in questa classe viene eseguita mediante saldatura ad arco e gas . Queste due tipologie sono obbligatorie in qualsiasi produzione legata alla realizzazione di strutture metalliche o alla loro riparazione.
La classe termomeccanica assume due tipi di influenza: riscaldamento e pressione. Un esempio lampante è la saldatura a resistenza, quando gli elettrodi riscaldano e comprimono contemporaneamente le parti. Altri rappresentanti di questa classe sono molto meno comuni: pressatura ad arco, diffusione e forgiatura .
La composizione della classe meccanica non è eccezionale, ma piuttosto interessante. Da un lato, si tratta di tipi di saldatura convenienti e, dall'altro, questi richiedono condizioni così specifiche da avere una portata molto ridotta. Il vantaggio economico è dovuto alla mancanza di riscaldamento. Questa classe comprende la saldatura a pressione fredda (iperbarica), la saldatura per attrito, la saldatura a ultrasuoni e la saldatura a esplosione .
Caratteristiche tecniche
Questa classificazione si basa sui seguenti principi:
- il principio di protezione contro l'ossidazione;
- la continuità del processo;
- il livello di meccanizzazione.
La qualità della cucitura dipende dal grado di protezione contro l'ossidazione. Le più comuni sono le tecnologie di saldatura in un ambiente con gas di protezione. Spesso c'è protezione con flusso, schiuma e vari metodi combinati.
La classificazione dei tipi di saldatura in base alla continuità del processo non necessita di particolari spiegazioni ed ha solo due tipi: processi continui o intermittenti . Anche in termini di grado di meccanizzazione, non avevano molto senso e si stabilirono sulla seguente versione della classificazione:
- Manuale;
- meccanizzato;
- automatizzato;
- automatico.
Classificazione secondo principi tecnologici
Secondo i principi tecnologici, i tipi di saldatura sono classificati in base a quali tecnologie sono alla base del processo di saldatura. Si tratta di una classificazione molto ramificata e non priva di contraddizioni, che viene costantemente affinata e aggiornata. Ad esempio, la tecnologia di saldatura ad arco è individuata come tipo separato, qui è suddivisa in mig / mag, mma, tig , che, a loro volta, sono divisi per tipo di corrente di saldatura, diametro e tipo di elettrodo e molti altre caratteristiche.
Tipi di saldatura
Saldatura ad arco manuale (mma)
Questo è il fondamento di tutte le fondamenta. Fu con questo tipo di saldatura che iniziò la marcia vittoriosa delle tecnologie di saldatura in vari settori. A quei tempi bastava avere un trasformatore di saldatura e un pacco di elettrodi per cucinare ovunque: dalla cantieristica, agli oleodotti, ai cancelli di campagna. Al giorno d'oggi, i generatori di saldatura sono diventati un ordine di grandezza più leggeri, molto più economici e potenti. Molte tecnologie di saldatura sono state sviluppate a seconda della posizione spaziale della saldatura, della composizione chimica e dello spessore del metallo.
Il principale vantaggio di questo tipo di saldatura è la semplicità e disponibilità delle attrezzature, la possibilità di spostarsi in qualsiasi punto del terreno (se è presente una rete elettrica o un generatore mobile). Tra le carenze si può notare un piccolo elenco di materiali saldati. Fondamentalmente, questi sono metalli ferrosi. Come ogni tipo di lavoro manuale, richiede importanti qualifiche del saldatore. Ciò è particolarmente vero per la saldatura di soffitti e giunzioni verticali, la saldatura di lamiere spesse.
Saldatura tig (tig)
Questo tipo di saldatura copre non più dell'1% della massa totale dei lavori di saldatura. Ma è impossibile farne a meno quando si tratta di metalli non ferrosi. Questo metodo ti permette di cucinare quasi tutto. Inoltre, la cucitura è della massima qualità, anche durante la saldatura di sottili lamiere. Quindi, lo scopo di questo metodo si estende alla costruzione navale, alla costruzione di aeromobili e alla creazione di veicoli spaziali. L'uso più diffuso di questo tipo di saldatura si può osservare nell'industria automobilistica e nella carrozzeria.
La saldatura viene eseguita con un elettrodo di tungsteno o grafite in un ambiente creato dalla fornitura di gas di protezione all'area del bagno di saldatura. Vengono utilizzate miscele di gas attivi e inerti, a seconda del materiale delle parti da saldare. I principali svantaggi di questo metodo sono considerati il costo significativo del lavoro, che consiste in attrezzature costose, consumo di gas e utilizzo di saldatori altamente qualificati.
Saldatura semiautomatica (mig/mag)
Questo tipo di collegamento delle parti è molto simile al precedente, ma come elettrodo viene utilizzato un filo speciale, che viene alimentato automaticamente nella zona di saldatura. Per questo, le macchine MIG/MAG hanno un meccanismo di alimentazione. La protezione del bagno di saldatura dall'esposizione all'ossigeno atmosferico può essere effettuata sia alimentando un gas di protezione, sia utilizzando filo animato, sia mediante flusso. Il principale campo di applicazione delle macchine semiautomatiche è la saldatura di metalli non ferrosi e acciai legati.
Il gas di protezione più comunemente usato è l'anidride carbonica. Il lavoro su un dispositivo semiautomatico non richiede qualifiche elevate da un saldatore. Un altro vantaggio di questo tipo è la sua elevata produttività. Pertanto, l'uso di questo metodo è diffuso nella produzione di massa, dove avviene la saldatura di cuciture lunghe su lamiere.
Saldatura a gas
Questo tipo di saldatura presenta più svantaggi che vantaggi, ma è rimasto rilevante per oltre 100 anni. Immediatamente voglio notare i vantaggi che gli consentono di rimanere a galla:
- semplicità delle apparecchiature;
- alta mobilità;
- la più ampia lista di materiali saldati;
- saldatura e taglio "in una bottiglia".
Gli svantaggi che ne ostacolano l'utilizzo in produzione sono determinati principalmente dalla zona di riscaldamento inevitabilmente ampia. Per questo motivo i processi avvengono lentamente con un elevato consumo di gas, che incide sul costo del lavoro. Un altro svantaggio è l'impossibilità di automatizzare tali processi e, di conseguenza, la necessità di un saldatore altamente qualificato.
Saldatura a punti (a contatto).
In un senso più ampio, questa saldatura è chiamata saldatura a contatto, ma una delle sue varietà, la saldatura a punti, è diventata più diffusa, quindi, nella vita di tutti i giorni, questo tipo di collegamento delle parti è chiamato saldatura a punti. Molto spesso, la lamiera d'acciaio viene saldata in questo modo. I fogli sono sovrapposti, fortemente schiacciati da elettrodi, attraverso i quali viene fatta passare una corrente elettrica di migliaia di ampere.
Questo tipo non richiede particolari capacità lavorative, ma è impossibile senza costose attrezzature ed è limitato nello spessore e nella forma delle parti da unire. Ma la saldatura a punti è ben automatizzata e ha un'elevata produttività. Ha ricevuto la più grande distribuzione su produzioni di massa, linee di trasporto. L'esempio più sorprendente e pesante sono i robot di saldatura nell'industria automobilistica.
Saldatura meccanica
Più spesso si chiama saldatura per esplosione. Con il suo aiuto, un metallo è rivestito con un altro. Viene eseguito a causa del riscaldamento, che si forma durante l'attrito di un metallo contro un altro.
Saldatura a elettroscoria
Specie molto rara, utilizzata per ottenere manufatti forgiati e saldati. La corrente di saldatura viene fatta passare attraverso le scorie utilizzando fili, bacchette, ecc. come elettrodi. Il risultato del passaggio della corrente è la fusione dei bordi e dei materiali di riempimento, che, una volta raffreddati, formano una cucitura.
Saldatura al plasma
Uno dei tipi termici di saldatura e taglio dei metalli. Una visione molto produttiva che si presta alla piena automazione. La caratteristica della torcia al plasma consente di creare un potente flusso di plasma concentrato, che viene utilizzato per la saldatura (più spesso il taglio) del metallo.
Saldatura a fascio di elettroni
In questo tipo di saldatura, il calore è generato da un fascio di elettroni. È chiaro che il lavoro dovrebbe essere eseguito in una camera a vuoto o all'uscita da essa. La specie è molto rara, richiede attrezzature costose speciali e viene utilizzata in rari casi.
Saldatura laser
A differenza del tipo precedente, la saldatura laser ha trovato ampia applicazione in vari settori. Sono state realizzate varie tipologie di laser (a stato solido, gas, liquido, semiconduttore), accessibili alla popolazione generale. Oltre alle installazioni industriali, esiste un gran numero di macchine CNC fatte in casa basate su controllo laser e microcontrollore.
Saldatura a diffusione
Una delle varietà di saldatura termomeccanica. Le parti vengono riscaldate e compresse allo stesso tempo. Il vuoto è necessario per il passaggio di alta qualità dei processi. Di conseguenza, è necessario creare installazioni costose, pertanto viene utilizzato solo in nodi molto importanti dell'industria spaziale, aeronautica ed elettronica.
Saldatura con correnti ad alta frequenza
Un tipo specifico di creazione di connessioni permanenti, che è stato tradizionalmente fissato su linee automatizzate per la produzione di condotte. Metodo ad altissime prestazioni e massimamente automatizzato. Uno speciale induttore ad alta frequenza viene portato al posto della saldatura dei tubi e dopo pochi secondi vengono collegati i tubi riscaldati da correnti ad alta frequenza. Niente fuoco, niente fuliggine.
