Cos'è la saldatura ad arco
L'operazione di saldatura avviene quando l'elettrodo si trova alla distanza giusta dal pezzo da saldare per far scoccare l'arco elettrico. In questo modo si ha la fusione del metallo di cui è costituito l'elettrodo, del suo rivestimento e del pezzo (o dei pezzi) da saldare. L'insieme di questi materiali fusi viene chiamato "bagno di saldatura" ed è il saldatore che lo gestisce, spostando la pinza portaelettrodo, a mano. Quando ha finito, deve asportare la crosta formatasi sopra alla saldatura che in temine tecnico si definisce "scoria". La scoria ha un compito ben preciso: deve proteggere il metallo durante il raffreddamento. Gli elettrodi vengono sostituiti più volte durante la saldatura, perché la loro lunghezza è soltanto di una decina di centimetri e si usurano piuttosto velocemente.
Gli strumenti per la saldatura
Per eseguire la saldatura ad arco servono: la saldatrice, la pinza portaelettrodo, la pinza di messa a terra, i cavi di collegamento e gli elettrodi. La saldatrice è la macchina che esegue la saldatura, convertendo la corrente alternata a 120 o 240 volt fino ai 40-70 volt che sono le tensioni necessarie alla saldatura. Pinza portaelettrodo, chiamata anche "pungiglione", è la pinza a cui viene fissato l'elettrodo e che il saldatore impugna durante l'operazione. La pinza di messa a terra è il morsetto che viene attaccato al pezzo di metallo da saldare, è ciò che chiude il circuito, facendo scorrere la corrente nel metallo. I cavi di collegamento sono in rame, isolati elettricamente e servono a portare la corrente alla pinza di massa e a quella porta elettrodo. Infine gli elettrodi: di diversi tipi, a seconda delle saldature da eseguire.
Caratteristiche della saldatura ad arco
Quali sono le caratteristiche della saldatura ad arco? Innanzitutto è utilizzabile sia in officina che in cantiere. Può essere utilizzata praticamente per saldare tutti i materiali, ad eccezione di quelli che fondono a basse temperature come: piombo, zinco e stagno. Sono esclusi anche i materiali che reagiscono con l'ossigeno e i metalli refrattari. Un'ultima limitazione all'uso di questa pratica, ma per motivi economici, è la saldatura di materiali aventi spessori superiori ai 35-40 mm: il costo risulta troppo elevato. Il problema che più si riscontra con questo tipo di saldatura è dovuto alla presenza di scoria nel cordone di saldatura che è dovuta ad un'errata posizione dell'elettrodo durante la saldatura o ad una rimozione fatta male della scoria, a fine saldatura. Altro difetto è la porosità che viene determinata dalla presenza di grasso o vernice nel bagno di saldatura.
L'equipaggiamento di sicurezza per la saldatura ad arco
Le caratteristiche della saldatura ad arco fanno sì che per eseguire questa operazione sia necessario indossare un equipaggiamento di sicurezza. Il casco da saldatore è dotato di una maschera con un vetro scuro, per proteggere gli occhi del saldatore dal flash luminoso generato dall'arco di saldatura che potrebbe bruciare la retina. I guanti servono per proteggere mani, polsi ed avambracci dell'operatore dal calore e da eventuali spruzzi di materiale incandescente. Sono guanti speciali, a base di pelle isolata. Il resto del corpo viene protetto da indumenti in pelle che possono essere giacche o pettorine, in grado di resistere al contatto con schizzi di materiale fuso e molto caldo. Per la protezione dei piedi sono disponibili speciali stivali in materiali particolari che non fondono e non bruciano.
Domande frequenti
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Cosa sono le scorie nella saldatura ad arco e come vanno rimosse?Le scorie sono la crosta solida che si forma sulla superficie del bagno di saldatura durante il raffreddamento. Derivano dallo scioglimento del rivestimento degli elettrodi e hanno la funzione cruciale di proteggere il metallo fuso dall'ossidazione atmosferica mentre solidifica. Una volta completata la saldatura e dopo che il metallo si è raffreddato, questa crosta deve essere asportata meccanicamente, solitamente con un martello a scalpello o una spazzola metallica. Una rimozione incompleta o errata può causare difetti strutturali come inclusioni di scoria nel cordone di saldatura, compromettendone la resistenza.
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È possibile saldare qualsiasi tipo di metallo con la saldatura ad arco?No, la saldatura ad arco con elettrodo rivestito presenta alcune limitazioni specifiche. Non è adatta per metalli che fondono a basse temperature, come piombo, zinco e stagno, poiché il calore eccessivo li distruggerebbe. Inoltre, sono esclusi i metalli refrattari e quei materiali che reagiscono chimicamente con l'ossigeno ad alte temperature senza protezioni specifiche. Anche se tecnicamente fattibile, la saldatura di lastre con spessore superiore ai 35-40 mm sconsigliata per motivi economici, dato che il consumo di elettrodi e il tempo di lavoro rendono il processo troppo costoso rispetto ad altre tecniche industriali.
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Che cos'è il 'bagno di saldatura' e chi ne gestisce il controllo?Il bagno di saldatura è la zona localizzata di metallo fuso risultante dalla fusione simultanea del pezzo base (il materiale da unire), del nucleo dell'elettrodo e del suo rivestimento. Questo liquido incandescente è il cuore del processo di giunzione. Il controllo del bagno spetta interamente all'operatore umano, che deve gestire manualmente la pinza portaelettrodo (detta pungiglione) mantenendo la corretta distanza per stabilizzare l'arco elettrico. La destrezza del saldatore nel muovere la pinza determina la qualità, la larghezza e la penetrazione del cordone di saldatura finale.
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Quali sono i principali difetti che possono verificarsi durante la saldatura ad arco?I difetti più comuni derivano spesso da errori operativi o preparazione inadeguata. Il primo è l'inclusione di scoria, causata da una posizione errata dell'elettrodo durante la saldatura o da una pulizia insufficiente della crosta dopo il lavoro. Un altro grave difetto è la porosità, ovvero la formazione di piccoli fori nel metallo saldato; questo è quasi sempre determinato dalla presenza di contaminanti come grasso, ruggine o vernice sul pezzo da saldare prima dell'esecuzione del cordone. Questi difetti riducono significativamente la tenuta e la resistenza meccanica della giunzione.
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Quale attrezzatura di sicurezza è obbligatoria per la saldatura ad arco?La protezione personale è fondamentale a causa del calore intenso e della radiazione luminosa. È indispensabile un casco con maschera dotata di vetro oscurato per prevenire lesioni retiniche dovute al flash dell'arco elettrico. Le mani e gli avambracci devono essere protetti da guanti speciali in pelle isolata contro il calore e gli schizzi. Il torso richiede indumenti in pelle, come giacche o grembiuli, resistenti alle scintille incandescenti. Infine, i piedi vanno coperti con stivali specifici realizzati in materiali ignifughi che non fondono né bruciano al contatto con il metallo fuso.
