Molte aziende si trovano ad affrontare la stessa sfida: hanno bisogno di pezzi di lamiera saldati, ma non sanno quale processo di saldatura scegliere. Ogni metodo ha una funzione diversa. Questa guida li analizza in modo da poter prendere decisioni migliori ed evitare i problemi di saldatura più comuni.
La saldatura delle lamiere unisce sottili fogli di metallo fondendoli e fondendoli. I metodi standard includono TIG, MIG, saldatura a punti e saldatura laser. Ogni metodo ha i suoi vantaggi e si adatta a esigenze diverse. La scelta di quello giusto dipende dal tipo di materiale, dallo spessore, dalle esigenze estetiche e dalla scala di produzione.
Volete saldature pulite, meno problemi e una produzione più veloce? Vale la pena di sapere come funziona ogni metodo e quali sono le sue caratteristiche.
Che cos'è la saldatura delle lamiere?
La saldatura delle lamiere prevede l'unione di fogli metallici sottili, di solito di spessore inferiore a 6 mm. Il calore viene applicato per fondere i bordi del metallo. Quando il metallo si raffredda, forma un giunto solido. Il processo può utilizzare materiale d'apporto o metallo di base, a seconda del metodo.
I diversi tipi di saldatura funzionano meglio con altri materiali. I più comuni sono l'acciaio inossidabile, l'alluminio e l'acciaio dolce. Ognuno di essi reagisce in modo diverso al calore e richiede un approccio diverso.
La saldatura crea un elevato calore nel punto di giunzione, fondendo i bordi metallici. In alcuni casi, viene aggiunto un filo o una barra di riempimento per rafforzare il giunto. Il metallo fuso si raffredda e diventa di nuovo solido, creando un forte legame tra le parti.
Il processo può utilizzare gas, elettricità o laser per produrre calore. La saldatura deve essere controllata con attenzione. Un calore eccessivo può danneggiare il metallo o causare il cedimento del giunto.
La zona termicamente alterata (ZTA) è l'area del metallo di base che non si è fusa, ma che ha subito cambiamenti nelle sue proprietà a causa del calore della saldatura. Questi cambiamenti possono influenzare la forza, la durezza e la resistenza alla corrosione del metallo.
Tipi di tecniche di saldatura della lamiera
Ogni metodo di saldatura ha le sue caratteristiche. Alcuni sono migliori per la velocità, altri per la precisione. La scelta di quello giusto dipende dal materiale, dalla forma del pezzo e dalle esigenze di produzione.
Saldatura MIG
Saldatura MIG (Metal Inert Gas) utilizza un filo che passa attraverso una pistola. Il filo fonde e riempie il giunto. Un gas di protezione protegge la saldatura dall'aria.
La saldatura MIG è veloce e facile da automatizzare. Funziona bene per metalli spessi e sottili ed è spesso utilizzata nel settore automobilistico e nella fabbricazione generale. Lo svantaggio principale è che può creare più schizzi e può richiedere una maggiore pulizia.
Saldatura TIG
Saldatura TIG (Tungsten Inert Gas). utilizza un elettrodo di tungsteno per produrre l'arco. L'operatore controlla manualmente una barra d'apporto separata. Un gas di protezione protegge la zona di saldatura.
Il TIG produce saldature pulite e precise. È ideale per i metalli sottili e le saldature visibili, come le parti in acciaio inox o alluminio. Sebbene sia più lento e richieda maggiore abilità, offre un controllo eccellente.
Saldatura a punti
Saldatura a punti unisce lamiere metalliche mediante pressione e corrente elettrica. Gli elettrodi premono le lamiere e inviano una breve scarica di corrente, fondendo e fondendo il metallo in un unico punto.
La saldatura a punti è veloce e molto utilizzata nella produzione di massa. È utilizzata per i pannelli delle automobili e per gli elettrodomestici. La saldatura a punti funziona meglio per lamiere sottili e sovrapposte. Non è adatta a metalli spessi o a giunzioni complesse.
Saldatura laser
Saldatura laser utilizza un fascio di luce focalizzato per fondere il metallo. È precisa e veloce e i robot o le macchine CNC possono controllare il fascio.
Questo metodo consente di realizzare saldature pulite e strette, con una zona termicamente alterata di dimensioni ridotte. È utilizzato nell'elettronica, nei componenti medicali e nelle applicazioni di fascia alta. Tuttavia, richiede attrezzature costose e uno stretto controllo delle impostazioni.
Saldatura al plasma ad arco
Saldatura ad arco plasma è come il TIG, ma utilizza un arco più piccolo e focalizzato. Crea saldature più profonde e può essere utilizzato su materiali più spessi.
È preciso e costante, ma più costoso. Viene utilizzato nel settore aerospaziale e nella produzione di alta gamma. L'impostazione è complessa e gli operatori devono essere formati.
Saldatura a gas
La saldatura a gas è uno dei metodi di saldatura più antichi. Utilizza una fiamma di gas incandescente (come l'acetilene) per fondere il metallo.
Viene utilizzato principalmente per lavori e riparazioni semplici. È portatile e non ha bisogno di elettricità. Tuttavia, non è l'ideale per i moderni lavori in lamiera, poiché offre un controllo minore e può surriscaldare le lamiere sottili.
Saldatura a resistenza
Questo metodo è simile alla saldatura a punti, ma forma una saldatura continua. Gli elettrodi scorrono lungo i bordi del metallo, applicando pressione e corrente.
È adatto per realizzare giunti sigillati in serbatoi o tubi. È veloce e funziona bene per saldature lunghe e diritte. Non è adatto per forme complesse o pezzi spessi.
Scelta del giusto metodo di saldatura
Non tutti i metodi di saldatura funzionano allo stesso modo. La scelta deve corrispondere al metallo, alla forma del pezzo e all'obiettivo di produzione. Di seguito sono riportati i fattori chiave per aiutarvi a decidere.
Tipo e spessore del materiale
I diversi metalli si comportano in modo diverso sotto il calore. L'acciaio inossidabile necessita di un controllo preciso. L'alluminio conduce il calore velocemente e può richiedere un gas di protezione speciale. L'acciaio dolce è più facile da saldare.
I materiali più spessi richiedono una penetrazione più profonda. I metodi a basso calore come il TIG o la saldatura a punti funzionano meglio per le lamiere sottili. L'uso della tecnica sbagliata può deformare o bruciare il metallo.
Requisiti di resistenza e aspetto
Alcuni pezzi devono sostenere carichi pesanti, mentre altri devono avere un aspetto pulito per l'uso finale. La saldatura TIG offre saldature pulite e ordinate per le superfici visibili. Con la giusta configurazione, anche la saldatura MIG e laser può dare risultati uniformi.
Se la resistenza è importante, anche il tipo di giunto e la scelta dello stucco giocano un ruolo importante. Alcuni metodi formano legami più profondi, mentre altri si concentrano sulla giunzione superficiale.
Considerazioni sul volume di produzione e sui costi
I metodi rapidi come la saldatura MIG, a punti o al laser favoriscono la produzione di grandi volumi. Possono essere automatizzati e scalati facilmente. Il TIG richiede tempi più lunghi, quindi è più indicato per i bassi volumi o per i pezzi di alta gamma.
Il costo dipende anche dalle attrezzature, dalla manodopera e dalla pulizia. Le configurazioni più economiche possono costare di più in termini di rilavorazioni o di velocità ridotta. Scegliete in base alle vostre esigenze complessive di processo, non solo al costo dell'utensile.
Accessibilità e configurazione del giunto
Alcuni giunti sono facilmente raggiungibili, mentre altri sono stretti, curvi o nascosti. La saldatura laser o TIG offre un controllo migliore nelle aree strette. La saldatura a punti ha bisogno di un buon contatto con la superficie, quindi è più adatta a parti piatte e sovrapposte.
Se il giunto è complesso da raggiungere, il metodo deve consentire un posizionamento preciso. L'utensile deve corrispondere al progetto, non il contrario.
Materiali comunemente saldati
Le diverse lamiere reagiscono in modo diverso al calore. Conoscere il materiale aiuta a scegliere il metodo di saldatura e le impostazioni corrette. Di seguito sono riportati i metodi più comuni utilizzati in fabbricazione di lamiere.
Acciaio al carbonio
L'acciaio al carbonio è facile da saldare. Gestisce bene il calore e funziona con la maggior parte dei metodi di saldatura, compresi MIG e TIG. È robusto, conveniente e ampiamente utilizzato in cornici, parentesi, E involucri.
L'acciaio a basso tenore di carbonio è più morbido e più facile da saldare. L'acciaio ad alto tenore di carbonio è più duro ma può incrinarsi se non viene saldato con cura. Il preriscaldamento e il metallo d'apporto adeguato contribuiscono a ridurre questo rischio.
Acciaio inox
L'acciaio inossidabile è più sensibile al calore rispetto all'acciaio al carbonio. Se surriscaldato, tende a deformarsi e a perdere resistenza alla corrosione. La saldatura TIG è spesso utilizzata per gli acciai inossidabili sottili perché offre un migliore controllo.
È necessario avere superfici pulite e un buon gas di protezione. Il MIG funziona bene anche per le sezioni più spesse. Evitare il surriscaldamento per mantenere l'aspetto e la resistenza del materiale.
Alluminio
L'alluminio conduce il calore molto velocemente, rendendo più difficile la saldatura senza bruciarsi. Inoltre, forma uno strato di ossido che deve essere pulito prima della saldatura.
TIG e MIG funzionano, ma necessitano di riempimento e gas di protezione speciali. L'alluminio richiede una maggiore abilità e un migliore controllo rispetto all'acciaio. Anche la saldatura laser è un'opzione per i pezzi di alluminio sottili.
Lamiera zincata
L'acciaio zincato è rivestito di zinco per prevenire la ruggine. La saldatura rilascia fumi tossici di zinco, per cui è indispensabile un'adeguata ventilazione.
Il rivestimento influisce anche sulla qualità della saldatura. Potrebbe essere necessario smerigliare lo zinco vicino al giunto. La saldatura MIG o a punti può funzionare, ma è necessario pulire la superficie e si possono verificare più schizzi.
Progettazione e preparazione della saldatura
Un buon lavoro di preparazione porta a saldature migliori. Pezzi puliti, disegni precisi e impostazioni stabili aiutano a ridurre gli errori e a migliorare la qualità. Queste fasi sono importanti prima ancora che l'arco inizi.
Importanza di bordi e superfici pulite
Le superfici sporche causano cattive saldature. Olio, ruggine, vernice o rivestimenti di zinco possono causare punti deboli, sacche di gas o scarsa fusione. Pulire sempre l'area di saldatura prima di iniziare.
Per rimuovere lo sporco, utilizzare una spazzola metallica, una smerigliatrice o un detergente chimico. Per l'alluminio, rimuovere anche lo strato di ossido. Il metallo pulito fonde meglio e crea giunti più resistenti.
Simboli di saldatura e disegni tecnici
I simboli di saldatura indicano al saldatore il tipo di saldatura necessaria. Questi simboli fanno parte dei disegni tecnici e includono informazioni quali il tipo di saldatura, le dimensioni, l'angolo e la posizione. L'apprendimento di questi simboli fa risparmiare tempo ed evita la confusione.
I simboli più comuni includono le saldature a filetto, a scanalatura e a spina. Possono anche indicare le dimensioni, la lunghezza o il numero di passate della saldatura. La lettura corretta di questi simboli è fondamentale per eseguire correttamente il lavoro.
Tecniche di fissaggio e serraggio corrette
I pezzi devono rimanere fermi durante la saldatura. Anche un leggero spostamento può causare un cattivo adattamento o un disallineamento. I dispositivi di fissaggio e i morsetti aiutano a mantenere tutto in posizione.
Utilizzate morsetti che non bloccano il percorso di saldatura. Le attrezzature personalizzate consentono di risparmiare tempo per i lavori ripetuti. Un buon fissaggio riduce anche la distorsione da calore, tenendo i pezzi stretti mentre si raffreddano.
Parametri di saldatura e controllo
La saldatura non è solo una questione di tecnica. Le impostazioni sono altrettanto importanti. Il controllo di questi fattori aiuta a produrre saldature più pulite e resistenti, con meno distorsioni.
Controllo dell'apporto di calore
Un calore eccessivo può deformare la lastra o danneggiare le aree vicine, mentre un calore troppo basso può causare giunzioni deboli. L'apporto di calore deve corrispondere al tipo e allo spessore del materiale.
Utilizzare un calore inferiore per le lastre sottili. Usare un arco pulsato o una velocità maggiore per ridurre il burn-through. Bilanciare sempre la penetrazione con il controllo.
Gestione della velocità di saldatura
Saldando troppo lentamente, si surriscalda il pezzo. Saldando troppo velocemente, non si ottiene una fusione completa. L'obiettivo è una velocità costante e uniforme, che permetta di fondere il giunto senza eccessi di calore.
Utilizzare saldature di prova per impostare la giusta velocità di avanzamento. Osservare il cordone di saldatura. Un cordone consistente di solito significa una velocità ragionevole.
Selezione del gas di schermatura
Il gas di protezione tiene l'aria lontana dal bagno di saldatura. Il tipo di gas influisce sulla stabilità dell'arco e sulla qualità della saldatura.
Per la saldatura MIG, utilizzare miscele di Argon-CO₂ per l'acciaio. Per l'alluminio utilizzare Argon puro. La saldatura TIG utilizza spesso Argon puro per la maggior parte dei metalli. Il gas giusto migliora l'aspetto e riduce gli schizzi.
Tipo e dimensione dell'elettrodo
L'elettrodo deve essere adatto al lavoro. Nel MIG, il filo è l'elettrodo; nel TIG, è una barra di tungsteno. La dimensione influisce sul controllo dell'arco e sulla profondità della saldatura.
Utilizzare elettrodi di piccolo diametro per metalli sottili e di dimensioni maggiori per pezzi più spessi. Scegliere il tipo di elettrodo in base al metallo: acciaio, acciaio inossidabile o alluminio richiedono fili o barre diversi.
Difetti nella saldatura delle lamiere
I difetti di saldatura possono indebolire i pezzi, richiedere una rilavorazione o causare guasti durante l'uso. Sapere cosa cercare aiuta a prevenire i problemi prima che inizino.
Difetti comuni di saldatura
I difetti di saldatura si presentano sotto diverse forme. Alcuni incidono sulla resistenza, altri sull'aspetto o causano perdite. Di seguito sono riportati i tipi più comuni riscontrati nella saldatura delle lamiere.
Porosità
Porosità significa sacche di gas intrappolate nella saldatura. Indebolisce il giunto e può portare a perdite. Di solito si verifica quando il gas di protezione viene a mancare o il metallo è sporco.
Per evitarlo, mantenere le superfici pulite e utilizzare un flusso di gas adeguato. Evitare la presenza di umidità o oli sul materiale.
Crepe
Le cricche possono formarsi durante o dopo la saldatura. Di solito compaiono nella zona termicamente alterata o nel cordone di saldatura. Le cricche rendono la saldatura non sicura e devono essere eliminate.
Spesso sono causati da un calore eccessivo, da una cattiva progettazione del giunto o da un metallo d'apporto sbagliato. Un preriscaldamento e un raffreddamento adeguato possono contribuire a ridurre il rischio.
Sottotaglio
Sottotaglio è una scanalatura fusa nel metallo di base lungo la saldatura. Indebolisce il giunto e può causare un cedimento sotto carico.
Spesso è causato dal calore elevato o dalla velocità di avanzamento. Per evitarlo, utilizzare una tecnica e una quantità di stucco adeguate.
Fusione incompleta
Ciò significa che il metallo saldato non ha aderito completamente al metallo di base. Può verificarsi alla radice o ai lati del giunto. Riduce la resistenza e può portare a un cedimento precoce.
Succede quando il calore è troppo basso, la velocità è troppo alta o le superfici non sono pulite. Di solito il problema si risolve correggendo il processo.
Cause e prevenzione
La maggior parte dei difetti di saldatura deriva da una cattiva impostazione, da parametri errati o da materiali sporchi. Per prevenirli:
- Pulire tutte le superfici prima della saldatura
- Utilizzate il riempimento, il gas e il metodo giusto
- Controllare le impostazioni del calore e la velocità di marcia
- Formare gli operatori e utilizzare saldature di prova quando necessario
I controlli a campione e l'ispezione visiva aiutano a individuare tempestivamente i problemi prima che si ripercuotano sull'intero lotto.
Processi post-saldatura
La saldatura è solo una fase. Dopo la saldatura, il pezzo necessita spesso di ulteriori interventi per ottenere la forma, l'aspetto o la funzione finale. Queste fasi migliorano la qualità e l'aspetto.
Rettifica e levigatura
Le saldature spesso lasciano bordi ruvidi o cordoni in rilievo. La rettifica rimuove il metallo in eccesso e liscia la superficie. Ciò facilita la verniciatura, il rivestimento o il montaggio di altre parti.
Utilizzare dischi lamellari o mole per le aree più grandi. Per i punti più stretti, utilizzare utensili manuali o piccole smerigliatrici. Controllate sempre di non smerigliare troppo, per non indebolire il giunto.
Trattamento e finitura delle superfici
Dopo la rettifica, la superficie può richiedere un ulteriore trattamento. Questo può includere lucidatura, sabbiaturao l'applicazione di rivestimenti protettivi. L'obiettivo è migliorare l'aspetto e prevenire la ruggine o l'usura.
La passivazione rimuove la colorazione termica e migliora la resistenza alla corrosione dell'acciaio inossidabile. L'anodizzazione aggiunge uno strato di alluminio duro e resistente. Rivestimento in polvere o la verniciatura protegge la superficie dell'acciaio al carbonio.
Sollievo dallo stress da saldatura
La saldatura provoca uno stress termico che, nel tempo, può portare a deformazioni o crepe. La riduzione dello stress riduce questi rischi.
Alcuni pezzi necessitano di un trattamento termico post-saldatura. Si tratta di riscaldare lentamente il pezzo e lasciarlo raffreddare. Metodi meccanici come vibrazioni o pallinatura sono utilizzati anche in altri momenti.
L'alleggerimento delle sollecitazioni è più comune nei pezzi spessi o ad alta sollecitazione. Aiuta i pezzi a rimanere stabili e a migliorare le prestazioni nel tempo.
Conclusione
La saldatura delle lamiere unisce parti metalliche sottili utilizzando il calore o la pressione. Ciascun metodo - MIG, TIG, laser, spot e altri - ha un utilizzo ottimale. La scelta dipende dal tipo di materiale, dallo spessore, dal design del giunto e dalle esigenze di produzione.
Avete bisogno di aiuto per il vostro prossimo progetto di saldatura di lamiere? Forniamo servizi di saldatura affidabili e di alta qualità, adatti alle vostre esigenze di progettazione e produzione. Contattaci oggi stesso per ottenere un preventivo o un supporto tecnico.
Ciao, sono Kevin Lee
Negli ultimi 10 anni mi sono immerso in varie forme di lavorazione della lamiera, condividendo qui le mie esperienze in diverse officine.
Contattate
Kevin Lee
Ho oltre dieci anni di esperienza professionale nella fabbricazione di lamiere, con specializzazione nel taglio laser, nella piegatura, nella saldatura e nelle tecniche di trattamento delle superfici. In qualità di direttore tecnico di Shengen, mi impegno a risolvere sfide produttive complesse e a promuovere innovazione e qualità in ogni progetto.
