La saldatura di lamiere sottili è un problema che la maggior parte dei principianti del settore incontrerà prima o poi. La saldatura ad arco di metallo schermato (SMAW), comunemente denominata saldatura a bastone, è uno dei processi di saldatura applicabile a materiali sottili purché vengano utilizzate le procedure e le attrezzature giuste. In questo articolo sviluppiamo trucchi e tecniche di base che sono in gran parte rivolti a persone che sono nuove nell'applicazione della saldatura a bastone su lamiere sottili. Questa guida include tutto, dagli strumenti necessari alle corrette tecniche di saldatura e ha lo scopo di consentire al saldatore di essere in grado di eseguire saldature forti e pulite su materiali sottili. Se sei un principiante che desidera realizzare un progetto per hobby o un professionista qualificato che desidera dedicarsi ad un utilizzo pratico, i nostri risultati faciliteranno il progresso nella realizzazione di giunti saldati.
Qual è il processo di saldatura di una lamiera sottile utilizzando la saldatrice a bastone?
Il tipo di saldatrice a bastone adatta all'uso su lamiere sottili e ad induzione
Nel caso in cui si scelga la saldatrice a bastone da utilizzare su pezzi di lamiera sottile, sceglierne una che fornisca un controllo dell'amperaggio variabile in modo che l'apporto di calore possa essere regolato in modo appropriato. Per i materiali sottili, è essenziale un saldatore che funzioni con un intervallo di amperaggio basso (da 20 a 150 A). Inoltre, guarda la dimensione dell'elettrodo; gli elettrodi piccoli (da 1/16 a 3/32 di pollice) sono ideali per creare saldature lisce senza bruciare troppo in profondità nelle lamiere. Assicurati che il saldatore che stai utilizzando sia compatibile con il tipo di bacchette a tua disposizione, poiché determinerà quanto bene salderai. Ultimo ma non meno importante, la mobilità trasversale può essere auspicabile poiché potrebbe essere necessario utilizzare attrezzature molto fragili in diversi ambienti, soprattutto per l'induzione, quindi quanto è pesante il macchinario e la forma è determinata.
Preparazione alla saldatura per la lamiera di acciaio sottile
La fase iniziale del processo di saldatura deriva dal fatto che la lamiera sottile deve essere preparata. Innanzitutto, le superfici da saldare devono essere pulite in modo da eliminare eventuali detriti, olio o corrosione perché queste impurità compromettono in gran parte la qualità della saldatura. Di solito, uno sgrassatore e un solvente in questo ordine verranno utilizzati meccanicamente, poiché lo macineranno prima di dover saldare. Inoltre, i bordi del metallo devono essere raddrizzati e gli smussi necessari per creare il giunto di saldatura devono essere a posto. I pezzi devono essere bloccati efficacemente per mantenerli fermi durante la saldatura. Infine, è essenziale verificare che l'adattamento sia uniforme in ogni sua parte, poiché ciò contribuirà a una saldatura efficiente.
Impostazioni dell'amperaggio di saldatura stick per lamiere sottili
Per impostare l'amperaggio corretto per la saldatura con elettrodo su lamiere sottili, è necessario iniziare con le istruzioni manuali disponibili sia per l'attrezzatura di saldatura che per il tipo di elettrodo selezionato. Come regola generale, vale la regola quando si tratta dell'amperaggio di saldatura appropriato per il materiale in questione. Ad esempio, quando si lavora con piastre di acciaio o alluminio di spessore compreso tra 1/16 di pollice e 3/16 di pollice, utilizzando un alimentatore a filo o una saldatrice TIG, la regolazione dell'impostazione tra 70 e 90 A tende ad essere piuttosto efficace. È inoltre necessario prestare attenzione a impostare correttamente l'amperaggio per evitare l'apporto di calore che potrebbe fondere il metallo, provocando bruciature o deformazioni. Inoltre, le saldature di prova su un rottame degli stessi materiali possono aiutare a ottimizzare le impostazioni medie per la migliore penetrazione e forma del cordone. Assicurarsi che il bagno di fusione venga costantemente osservato durante l'operazione e adottare misure per regolare il processo se, ad esempio, l'elettrodo si esaurisce troppo velocemente o se la saldatura sembra brutta o presenta difetti.
Come si salda l'acciaio sottile nel modo migliore?
Utilizzo delle saldature a punti per controllare il calore
Uno dei metodi più adatti per controllare il calore durante l'incollaggio dell'acciaio sottile è saldarlo con punti di saldatura. Le punti di saldatura agiscono come un'unione temporanea che mantiene le parti del pezzo in posizione e riduce la tensione energetica sull'intero pezzo. Nella maggior parte dei casi vengono applicate piccole saldature a punti a intervalli lungo il giunto, questo aiuta ad alleviare la distorsione da espansione termica e la deformazione che è comune con il riscaldamento intenso. È inoltre utile rispettare il tempo di raffreddamento tra le incollature per evitare un eccessivo accumulo di calore. Inoltre, il movimento della torcia durante la saldatura deve essere moderato e controllato in modo uniforme per prevenire la distorsione della saldatura mantenendo la pratica meccanica di caricamento.
Riduzione della deformazione della lamiera sottile.
La corretta applicazione del calore e la progettazione dei giunti dovrebbero aiutare a garantire una deformazione minima della lamiera sottile durante il processo di saldatura a bastone. Le corrette modalità di bloccaggio dei pezzi da unire tra loro sono uno dei modi in cui è possibile ridurre al minimo la distorsione associata alle diverse temperature operative. L'uso di spazzole di saldatura intermittenti, invece dell'applicazione di cordoni di saldatura continui, migliorerà il riscaldamento e il raffreddamento controllati; pertanto, nell'uso dell'acciaio dolce, tale orientamento del materiale sarà più facile da ottenere. Considerare i diametri degli elettrodi e la velocità di spostamento aiuterà anche a controllare l'apporto di calore. L'utilizzo di queste tecniche, oltre alla valutazione dello spostamento del bagno di saldatura, aiuterà a migliorare la qualità del prodotto in termini di deformazione e a fornire una migliore forma alla saldatura finale.
Collegamento dei dissipatori di calore alla lamiera
Ci sono alcuni punti in cui è possibile posizionare questi dissipatori di calore per raffreddare la lamiera sottile durante la saldatura a elettrodo, garantendo così il mantenimento dell'integrità della struttura. Facendo ciò, ad esempio, su qualsiasi superficie della saldatura adiacente al sito di deposizione di calore, è possibile utilizzare un dissipatore di calore più grande e la maggior parte del calore verrà espulsa dalla saldatura. Questo metodo evita lo sviluppo di gradienti di temperatura che spesso portano alla deformazione e alla distorsione dei metalli. I materiali del lavello dovrebbero anche avere un'elevata conduttività termica per dissipare efficacemente il calore. È inoltre importante assicurarsi che il dissipatore di calore possa entrare in contatto efficace con la superficie su cui si sta lavorando.
Quale tipo di bacchette per saldatura è più adatta per saldare metalli sottili?
Studi comparativi sulla selezione delle bacchette di saldatura 6011, 6013 e 7018
Per la saldatura di metalli sottili, è possibile scegliere bacchette per saldatura 6011, 6013 o 7018 a seconda principalmente dell'uso previsto e delle caratteristiche ricercate. Nelle condizioni in cui è molto importante una buona penetrazione e una saldatura in tutte le posizioni, soprattutto su superfici sporche o arrugginite, è opportuno utilizzare la bacchetta 6011, ma a scapito della produzione di più spruzzi. Per le applicazioni in cui l'aspetto conta, è opportuno prendere in considerazione il 6013 poiché fornisce un arco più fluido e una saldatura più pulita, utile nella lavorazione della lamiera. Tuttavia, ha meno penetrazione. Rispetto agli altri elettrodi, la barra 7018 ha un basso contenuto di idrogeno, che è ulteriormente vantaggioso offrendo elevata resistenza e duttilità, quindi è comunemente impiegata in applicazioni strutturali; tuttavia, presenta lo svantaggio di richiedere l'intervento di una persona più esperta per utilizzarlo efficacemente su materiali sottili a causa del suo elevato apporto di calore. In definitiva, la scelta è nelle mani dell'operatore ed è fortemente influenzata dallo spessore del metallo, dalle condizioni ambientali e dalle aspettative di saldatura.
Selezione delle aste per la gestione della penetrazione e del controllo delle scorie
Quando si tratta di penetrazione e controllo delle scorie nelle saldature di metalli sottili, i dettagli delle istruzioni di saldatura e il tipo di filo di saldatura sono di grande importanza. Una barra 6011 è normalmente vantaggiosa per una penetrazione efficace perché questa barra può essere allungata su superfici sporche, ma d'altro canto, utilizzando una barra 7018 è possibile ottenere una penetrazione anche nei segmenti più spessi. Tuttavia, le impostazioni potrebbero richiedere alcune regolazioni per evitare l'effetto di un'eccessiva bruciatura dei segmenti da saldare. Inoltre, le aste 6013 presentano una bassa pigrizia, nonché buone qualità estetiche, rendendole quindi ideali per applicazioni come l'estetica. È inoltre standard che sia possibile ottenere una migliore gestione del deposito di scorie mantenendo angoli e velocità di spostamento corretti durante la saldatura. Inoltre, è importante capire che la pulizia è un processo che deve essere ripetuto e questo viene fatto per evitare contaminanti nella saldatura.
Come si controlla il calore durante la saldatura ad arco di lamiere sottili?
Utilizzo della lunghezza dell'arco
Per controllare efficacemente il calore in un processo di saldatura a elettrodo di lamiere sottili, è necessario mantenere una distanza standard tra l'estremità dell'asta di saldatura e l'arco di carbonio del pezzo, che solitamente è 1/8 di pollice o 1/4 di pollice. Un arco troppo vicino conferisce al pezzo un calore maggiore, che può provocare bave, mentre un arco lungo disperde troppo calore, quindi una cattiva giunzione. Il saldatore spesso ha bisogno di regolare questa distanza in modo che la saldatura sia sufficientemente profonda ma modificando in larga misura il materiale di base. È inoltre necessario mantenere i valori ottimali modificandoli nel tempo durante la saldatura, migliorando così la resa complessiva della saldatura.
Tecniche di impulso
L'uso di metodi di saldatura a impulsi è anche associato alla possibilità di ridurre l'apporto di calore, che, nella maggior parte dei casi, viene applicato alla saldatura di lamiere sottili. Questi metodi di sovrasaldatura, impulso ad alta frequenza/impulso a bassa frequenza, gestiscono i cicli termici attraverso la variazione di corrente e quindi la deformazione e la bruciatura dell'intera saldatura. Per raggiungere questo obiettivo, la frequenza degli impulsi viene regolata, consentendo di controllare la profondità di penetrazione e il profilo delle perle. Inoltre, le tecniche a impulsi sono in grado di ridurre al minimo le tubazioni nelle aree interessate dal calore, senza compromettere così il pezzo in lavorazione. Questa è una caratteristica fondamentale nella saldatura a impulsi, in cui gli utenti non sono limitati a una posizione durante la saldatura e la saldatura appare gradevole anche su una saldatrice a elettrodo.
È possibile confrontare la saldatura a elettrodo con altri metodi per metalli sottili?
Lamiera sottile: uno studio tra saldatura a elettrodo e saldatura TIG
Sebbene sia abbastanza efficiente per saldare insieme fogli sottili, la saldatura ad elettrodo non può competere con l'approccio con gas inerte di tungsteno. Questo perché la saldatura TIG è molto più efficace in termini di controllo dell’apporto di calore e produce saldature più definite e precise rispetto alla sutura. La saldatura a gas inerte di tungsteno utilizza un elettrodo non consumabile, il tungsteno, che è molto favorevole ai dettagli e porta a una minore distorsione del componente target. Al contrario, l'utilizzo della saldatura a elettrodo su materiali così sottili è nella maggior parte dei casi inefficace poiché produce così tanto calore da provocare bruciature. In generale, tuttavia, la saldatura a elettrodo può essere molto utile in luoghi come all'aperto e in aree con sezioni spesse di solvente dove la trasportabilità è un problema. Alla fine, però, la scelta degli strumenti e delle attrezzature dipende dalle specificità dell’attività e da ciò che comporta, come lo spessore del materiale, l’estetica desiderata della saldatura e l’ambiente circostante i materiali coinvolti.
Saldatura con elettrodo e saldatura MIG: vantaggi e svantaggi
Da un lato, la saldatura a elettrodo presenta caratteristiche vantaggiose tra cui la portabilità e buone prestazioni all’aperto che la rendono adatta all’uso in ambienti scarsamente controllati. D'altra parte, di solito crea più spruzzi e ha costi di pulizia più elevati a causa del flusso dell'elettrodo. Il vantaggio principale della saldatura MIG, però, è che è più veloce e richiede meno sforzo fisico. Ciò esalta l'estetica della saldatura e rende molto semplice la preparazione del pezzo prima della saldatura. È adatto anche per fogli di materiali sottili poiché ha un migliore controllo sulla quantità di calore applicato e riduce al minimo le possibilità di combustione. Nel complesso, la scelta nell'uso delle tecniche di saldatura stick e MIG dipende dalle esigenze di un particolare progetto, ovvero dal tipo di materiale da utilizzare, dalla qualità richiesta della saldatura e dall'ambiente in cui verrà svolto il lavoro. .
Quando si eseguono procedure di saldatura su acciaio sottile, quali sono alcuni dei problemi che si possono riscontrare e come vengono risolti?
Eliminazione della bruciatura sulla lamiera sottile
Per ridurre al minimo la combustione durante l'incollaggio su lamiere sottili, diventa importante limitare il calore nel processo riducendo la corrente di saldatura. Altri fattori tendono a contribuire a limitare la concentrazione di calore, come il mantenimento di una velocità di spostamento elevata e una lunghezza dell'arco breve. Tipi appropriati di elettrodi, come gli elettrodi di piccolo diametro, tendono a triangolare il calore in eccesso quando si utilizzano processi con nucleo di flusso. Infine, si può scegliere di utilizzare una barra di supporto o una piastra di rame che assorbe calore extra e può mantenere fisso il giunto di testa durante il processo di saldatura.
Suggerimenti su crepe e mancanza di resistenza ai giunti
Quando si esegue la saldatura per incollaggio di acciaio sottile in modo da evitare crepe e giunti deboli, sono necessari una preparazione e un montaggio adeguati del giunto per evitare spazi vuoti, in particolare quando si tratta di sezioni estremamente sottili. Utilizzare il giusto tipo e dimensione di elettrodomestico e viaggiare a velocità costante per ottenere un calore uniforme. Il preriscaldamento prima della saldatura è utile anche per mitigare i difetti di fessurazione. L'uso di passaggi di saldatura intervallati può migliorare la distribuzione del calore e rafforzare i giunti. Infine, controlla la velocità con cui la saldatura si raffredda, poiché ciò potrebbe indurre condizioni che portano a fragilità e fessurazioni.
Fonti di riferimento
Saldatura ad arco di tungsteno a gas
Saldatura ad arco metallico schermato
Domande frequenti (FAQ)
D: Quali tecniche puoi utilizzare per saldare con successo le lamiere?
R: La regola del basso amperaggio vale per qualsiasi tipo di saldatura ed è molto importante utilizzare materiali puliti, esenti da qualsiasi traccia di ruggine, soprattutto per qualsiasi lavoro che coinvolga qualsiasi tipo di saldatore a bacchetta. L'utilizzo di un pezzo di rame sul supporto della lamiera è utile per ridurre al minimo le possibilità di bruciatura e deformazione. Inoltre, l'utilizzo di un tipo appropriato di bacchetta per saldatura a bastone come il 6010 rende il tutto più semplice.
D: È possibile saldare manualmente un metallo sottile, ad esempio acciaio calibro 22?
R: Le tecniche di saldatura manuale sono efficaci su metalli di spessore inferiore come l'acciaio calibro 22, ma è necessaria pratica. Saldature corte e veloci invece di saldature lunghe possono aiutare a ottenere lo stesso risultato. Inoltre, posizionare un pezzo di rame dietro il materiale molto sottile aiuta a evitare la bruciatura. Quando si saldano lamiere così sottili, è fondamentale osservare il controllo, quindi procedere lentamente, soprattutto quando si utilizza una saldatrice a bastone.
D: È possibile utilizzare semplici tecniche di saldatura manuale su lamiere sottili utilizzando solo una saldatrice CA?
R: La saldatrice AC non è da escludere nelle saldature manuali di lamiere sottili. Ma a causa di questa differenza, è più difficile trovare buoni saldatori AC e diventa ancora più difficile controllare il calore ed evitare deformazioni o bruciature nelle saldature nelle lamiere. I lavori di lamiera di solito preferiscono una saldatrice DC.
D: Quali passaggi è necessario seguire per preparare adeguatamente un pezzo di lamiera alla saldatura?
R: Per poter saldare un pezzo di lamiera, è necessario prepararlo strofinandolo per eliminare ogni possibile ruggine, vernice o grasso. Potrebbe anche essere necessario fissare il metallo fissandolo o inserendo un pezzo di rame dietro l'area di saldatura per migliorare la qualità delle saldature e ridurre al minimo le possibilità di bruciare il materiale.
D: Per la saldatura della lamiera è preferibile una saldatrice MIG rispetto ad una saldatrice stick?
R: Sì, una saldatrice MIG è spesso considerata migliore di una saldatrice a bastone per la saldatura della lamiera. Una saldatrice MIG o TIG è la soluzione migliore per lavorare con lamiere di metallo poiché offre al saldatore un migliore controllo del calore e ha meno probabilità di bruciare completamente i materiali sottili. Tuttavia, le saldatrici a bastone possono essere utilizzate anche per saldare lamiere se le pratiche di saldatura sono corrette.
D: Quando si tratta di fili per saldatura, quali bacchette per saldatura sono più adatte per saldare lamiere?
R: Per la saldatura della lamiera sono generalmente necessarie bacchette più sottili come la 6010 o la 6011. Queste bacchette sono efficaci a bassi ampere e facilitano un buon controllo, il che è molto importante soprattutto quando si saldano materiali molto sottili per evitare bruciature.
D: È possibile saldare lamiere sottili con una saldatrice Lincoln che ha visto giorni migliori?
R: In effetti, anche se è possibile utilizzare una vecchia saldatrice Lincoln per saldare lamiere sottili, sarebbe necessaria un po' di pratica per apportare le modifiche alle impostazioni. Sarebbe piuttosto utile impostare un amperaggio basso ed eseguire saldature brevi e veloci.
D: Quali difficoltà si incontrano spesso nella saldatura di metalli sottili?
R: Bruciatura, deformazione e mancanza di controllo del calore sono difficoltà comuni quando si saldano metalli sottili. Queste sfide possono essere ridotte al minimo posizionando un pezzo di rame dietro la lamiera, utilizzando un basso amperaggio e mantenendo buone pratiche di saldatura.
D: Perché il calibro dell'acciaio è importante per la saldatura?
R: Il calibro dell'acciaio è uno dei fattori più importanti nel determinare la modalità di saldatura da utilizzare. Gli acciai di calibro più sottile, ad esempio il calibro 22, richiedono livelli di ampiezza inferiori e un attento controllo della torcia per evitare la bruciatura. Il metallo più spesso, diciamo calibro 16, consente valori operativi di energia cinetica più elevati e, come tale, facilita la saldatura, anche se nelle carrozzerie è ancora necessario applicare una preparazione e una tecnica adeguate.
