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May 22, 2023

Variabili di saldatura e come influenzano il processo di fabbricazione

Il mantenimento corretto delle variabili di saldatura è fondamentale per stabilire un'elevata qualità di saldatura in qualsiasi operazione. Il mantenimento corretto delle variabili di saldatura è fondamentale per stabilire un'elevata qualità di saldatura in qualsiasi situazione

Il mantenimento corretto delle variabili di saldatura è fondamentale per stabilire un'elevata qualità di saldatura in qualsiasi operazione.

Il mantenimento corretto delle variabili di saldatura è fondamentale per stabilire un'elevata qualità di saldatura in qualsiasi operazione. Molte aziende mettono in atto procedure di saldatura che definiscono i parametri consigliati per contribuire a creare coerenza tra saldatori e parti. Comprendere cos'è ciascuna variabile di saldatura in una procedura e cosa fa può essere molto utile per aiutare i saldatori a raggiungere gli obiettivi di produttività e ridurre i tempi di inattività e i costi di rilavorazione.

Per la saldatura a tensione costante (CV) o CV con fili pieni o tubolari, i saldatori devono considerare le variabili chiave della saldatura e le loro funzioni e comprendere come influenzano il processo.

L'amperaggio di saldatura si riferisce alla quantità e alla velocità dell'elettricità che scorre in un circuito, che influisce sul calore disponibile per fondere il filo di saldatura e il materiale di base. È direttamente correlata alla velocità di avanzamento del filo (WFS): la velocità e il volume del metallo d'apporto che entra nella saldatura. Quando la WFS aumenta, aumenta anche l'amperaggio di saldatura; quando diminuisce, diminuisce anche l'amperaggio. Questa correlazione, a sua volta, influenza la penetrazione della saldatura. Impostazioni di amperaggio più elevate producono una maggiore penetrazione articolare mentre impostazioni di amperaggio più basse ne forniscono di meno.

L'amperaggio di saldatura ha una relazione inversa con la distanza punta di contatto-pezzo (CTWD), che è la distanza dall'estremità della punta di contatto al materiale di base. Alcuni usano il termine anche per indicare la lunghezza dell'arco in combinazione con la sporgenza ovvero quanto si estende il filo dalla punta di contatto quando è a filo con l'ugello. Se un operatore aumenta lo stick-out, l'amperaggio di saldatura diminuirà e viceversa. Le modifiche al CTWD influiscono anche sulla penetrazione della saldatura: quanto più vicina è la punta di contatto al materiale di base, tanto maggiore è la penetrazione.

Inoltre, l’amperaggio di saldatura influisce sulla velocità di fusione, ovvero sulla quantità di filo utilizzato, oltre all’aspetto del cordone di saldatura e all’apporto di calore. Un amperaggio troppo elevato, in particolare quando si salda con filo metal cored, può provocare una saldatura opaca e traballante. Inoltre, l'amperaggio aumenta o diminuisce direttamente l'apporto di calore e, combinato con la velocità di viaggio, ha l'effetto maggiore sull'apporto di calore. L'apporto termico si calcola come segue:

(60 x Amp x Volt)/(1.000 x velocità di viaggio in IPM) = KJ/pollici.

Oltre ad essere direttamente correlato all'amperaggio, il WFS influisce anche sulle modalità di trasferimento della saldatura. WFS e tensione più elevati spostano il processo in una modalità globulare in cui grandi goccioline di filo si trasferiscono attraverso l'arco fino al bagno di saldatura. L'aumento del WFS (e quindi dell'amperaggio) e della tensione consente l'uso di una modalità di trasferimento a spruzzo. Questa modalità spruzza piccole goccioline di filo nel bagno di saldatura ed è nota per essere un processo fluido e facile da usare che migliora la produttività. Ciò è particolarmente vero se abbinato a un filo metal cored. Il “Welding Handbook, Volume 1” dell’American Welding Society (AWS) fornisce la corrente approssimativa necessaria per la transizione dalla modalità di trasferimento globulare a quella a spruzzo.

L’aumento della WFS fornisce anche tassi di deposizione più elevati: la quantità di metallo d’apporto aggiunta a un giunto saldato in un dato periodo di tempo.

WFS e tensione inferiori mantengono il processo nell'intervallo per la saldatura in cortocircuito, in cui il filo tocca il materiale di base e va in cortocircuito dal contatto che trasferisce il metallo. Questo corto può verificarsi fino a 200 volte al secondo. Nel complesso, si tratta di un processo più lento con tassi di deposizione più bassi.

La tensione si riferisce alla pressione elettrica che fa fluire l'amperaggio all'interno del circuito di saldatura. È direttamente responsabile della regolazione della lunghezza dell'arco. Una tensione di saldatura più elevata equivale ad un arco più lungo; tuttavia, riduce efficacemente anche la sporgenza, determinando amperaggi più elevati. Ecco perché è importante che i saldatori mantengano uno stick-out costante durante la saldatura con un generatore CV. Anche la tensione di saldatura è direttamente correlata all’apporto di calore, quindi impostazioni più elevate significano più calore. L'aumento della tensione produce anche un cono dell'arco più ampio.

Le variabili di saldatura si relazionano tra loro in modo diverso ma alla fine lavorano insieme per fornire le prestazioni di saldatura desiderate.