Saldatura a filo

Nella saldatura a filo il materiale d’apporto, che fondendo viene trasferito al bagno di fusione, si presenta sotto forma di matasse di filo (a filo continuo).

Informazioni sui tipi di saldatura: è detta diretta o autogena quando l’unione tra i due pezzi avviene riscaldando i lembi e accostandoli tra di loro, ossia con la partecipazione attiva del metallo base ed il matallo d’apporto è simile a quello del metallo base (pezzi da saldare). Questo procedimento è detto per fusione se ci si limita alla sola fusione delle parti da accostare, per pressione se i lembi oltre ad essere riscaldati, quindi fusi, vengono pressati tra di loro. La saldatura è detta eterogenea o indiretta (brasatura) se l’unione dei due pezzi avviene con un materiale d’apporto diverso dal metallo base, ossia del metallo dei pezzi da unire. In questo caso il metallo base viene solo riscaldato, a fondere è solo il materiale d’apporto che prevede un punto di fusione più basso. Il materiale d'apporto si presenta sotto forma di elettrodo, bacchette o filo, che si deposita fuso fra i lembi da unire.

Modalità di saldature a filo continuo: tra le diverse modalità di saldatura con materiale d’apporto, rappresentato da un filo continuo, quali TIG, MIG, MAG, il sistema maggiormente versatile, che presenta minore difficoltà, è il Metal Inert Gas (MIG), dove un gas inerte protegge il metallo d’apporto durante la saldatura, impedendo il processo di ossidazione, creando una barriera all’ossigeno presente nell’aria, in modo che non possa raggiungere il bagno di fusione. Sistemi di saldatrici più semplici escludono la presenza del gas inerte, grazie all’utilizzo di bobine di filo rivestite di un materiale che protegge il bagno di fusione dall’ossidazione. Anche se l’assenza del gas di protezione assicura un risultato meno perfetto, la mancata presenza della bombola rende l’operazione più economica e nello stesso tempo più pratica. Il procedimento a filo continuo assicura una buona produttività, mentre il gas di protezione assicura saldature di qualità, anche con riguardo a piccoli spessori.

Saldatrice a filo continuo si compone: dell’interruttore di alimentazione, integrato da un secondo interruttore per modificare la potenza; del meccanismo di traino del filo; della massa; della manopola di regolazione della velocità di avanzamento del filo, della bombola del gas e della torcia, con la funzione di ospitare l’impugnatura, portare il gas sul bagno di fusione, guidare il filo e far scoccare l’arco tra l’estremità di quest’ultimo ed il pezzo da saldare (metallo base). Il filo del diametro che spazia tra il ½ cm e i 2,5cm arriva alla torcia (pistola) attraverso un’apposita guaina detta passa-filo, spinto da un motorino di avanzamento. Fili particolarmente sottili anziché essere spinti possono essere tirati. In questo caso è la pistola ad ospitare in piccolo motorino, allogiando in alcuni casi anche la relativa matassa di poche centinaia di grammi.

Come si usa la saldatrice a filo: agendo sul pulsante presente sulla torcia si aziona il meccanismo di trascinamento del filo, la valvola che regola l’afflusso del gas ed il circuito elettrico, mentre agendo su specifiche manopole si tarano queste grandezze, in funzione del diametro del filo e dello spessore dei pezzi da saldare. Eseguendo piccoli interventi correttivi, è importante trovare per il filo la giusta velocità di avanzamento. Se il filo viaggia troppo veloce non fa in tempo a fondere, se viaggia troppo lentamente il cordone di saldatura finisce per perdere di consistenza in alcuni punti. Per un risultato ottimale occorre trovare il giusto equilibrio tra velocità di avanzamento del filo, intensità di corrente e velocità di avanzamento dell’operatore, in funzione delle caratteristiche del pezzo da saldare. In pratica, la velocità di avanzamento del filo deve eguagliare quella di fusione. Intervenendo sulla velocità di avanzamento del filo, indirettamente si provvede alla regolazione della corrente. Infatti, diminuendo la velocità di avanzamento del filo l’arco si allunga e la corrente diminuisce e viceversa, senza perdere di vista che la lunghezza dell’arco può variare entra una precisa fascia di valori, al di sotto dei quali l’elettrodo si impunta sul pezzo, oltre i quali l’arco si spegne.

Rapporto tra la cosiddetta “sporgenza” del filo ed il cordone di saldatura: il tratto di filo oltre l’ugello, di circa 2cm, millimetri in più millimetri in meno, è detto sporgenza. Vale 10-15 volte il diametro del filo. Man mano che la sporgenza aumenta, diminuisce la penetrazione del cordone di saldatura, mentre ne aumenta la larghezza. Anche il flusso di gas di protezione aumenta con l’aumentare della sporgenza.

Filo, sporgenza ed effetto Joule: fino a quando il filo corre all’interno della guida-filo (conduttore), risulta attraversato da una quantità di corrente irrilevante, in quanto gran parte di essa viene assorbita dalla guida. Dopo l’ugello, lungo la sporgenza, tutta la corrente si riversa nel filo che per l’effetto Joule si surriscalda alimentando il bagno di fusione.