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Saldatura ad argon fai da te

Acciaio inossidabile, rame, titanio, alluminio, bronzo, altri metalli non ferrosi e acciai legati: tutti questi sono metalli, parti da cui semplicemente non puoi saldare insieme. Ma nella vita di tutti i giorni ci sono diverse situazioni: è necessario saldare tubi in acciaio inossidabile, quindi parti di automobili in alluminio o semplicemente saldare una gamba caduta da una statuetta di bronzo. I metalli sopra elencati richiederanno un approccio speciale: la saldatura ad arco di argon, il cui lavoro non è economico, se non del tutto “morso” se li ordini da uno specialista. Quindi la domanda sorge dai proprietari, è possibile farlo da soli con l’argon e cosa è necessario per questo. Se non hai mai cucinato nulla, allora categoricamente non dovresti iniziare con la saldatura di metalli non ferrosi, questo è un processo dolorosamente laborioso e complicato, calcolato per una certa abilità di uno specialista e la sua esperienza. Ma se hai esperienza nella saldatura ad arco convenzionale e sei sicuro delle tue capacità, allora le informazioni di questo articolo sono per te.

Saldatura ad argon: tecnologia e principi generali

La saldatura ad arco di argon è un ibrido di saldatura elettrica (ad arco) e a gas. È simile alla tecnologia della saldatura elettrica in quanto viene utilizzato un arco elettrico e al gas – utilizzando il gas e un lavoro simile di un saldatore.

L’arco elettrico funge da fonte di riscaldamento, è lei che fonde i bordi del metallo, grazie alla quale avviene la saldatura.

Ma perché è necessario il gas argon? Il fatto è che durante la saldatura, i metalli non ferrosi e gli acciai legati si ossidano quando interagiscono con l’ossigeno o sono influenzati negativamente da altre impurità presenti nell’aria, per questo motivo la cucitura risulta fragile, piena di bolle, e l’alluminio, ad esempio, generalmente brucia in ossigeno. Per proteggere il metallo dagli effetti di varie impurità e gas, viene utilizzato un gas inerte argon. Questo gas è il 38% più pesante dell’aria, quindi sposta facilmente e rapidamente l’ossigeno dalla zona di saldatura e isola in modo affidabile il bagno di lavoro da qualsiasi influenza dell’atmosfera. È necessario iniziare a fornire gas alla zona di saldatura 20 secondi prima dell’accensione dell’arco e interromperlo da 7 a 10 secondi dopo la fine del lavoro. L’argon praticamente non reagisce con il metallo saldato e altri gas nella regione di combustione dell’arco, quindi è chiamato inerte. Ma c’è anche una certa sfumatura: quando si salda in polarità inversa, gli elettroni vengono facilmente separati dagli atomi di argon, grazie ai quali l’intero mezzo di argon si trasforma in un plasma elettricamente conduttivo.

Principio della saldatura TIG

La saldatura ad argon può essere eseguita sia con un elettrodo consumabile che non consumabile; come quest’ultimo viene utilizzato un elettrodo di tungsteno, poiché questo materiale è estremamente refrattario. È dal tungsteno che vengono realizzati i filamenti per le lampade. Il diametro e il materiale dell’elettrodo dipendono completamente dai metalli da legare, questi indicatori possono essere facilmente trovati nei libri di riferimento.

Esistono tre tipi di saldatura ad arco di argon:

  • RAD è una saldatura manuale ad argon con un elettrodo non consumabile.
  • AMA – Saldatura automatica ad arco di argon con elettrodo non consumabile.
  • AADP – Saldatura automatica ad arco di argon utilizzando un elettrodo consumabile.

Se stai cercando una saldatrice ad elettrodo di argon tungsteno completa, cerca le macchine TIG (Tungsten Inert Gas (Welding)). È così che viene designata la saldatura al tungsteno in un ambiente con gas inerte..

Tecnologia di saldatura TIG

Bruciatore di argon

Che cos’è una torcia per saldatura ad argon? Il suo cuore è elettrodo di tungsteno non consumabile, che deve sporgere oltre il corpo del bruciatore di soli 2 – 5 mm, non di più. Il diametro dell’elettrodo viene selezionato secondo le tabelle, in base ai parametri dei materiali da saldare. All’interno del bruciatore è presente un supporto, nel quale è possibile inserire e fissare un elettrodo di qualsiasi diametro richiesto.

elettrodi di tungsteno

Indossare intorno all’elettrodo ugello in ceramica, il gas uscirà da esso argon durante la saldatura.

Per la saldatura abbiamo bisogno filo d’apporto realizzato nello stesso materiale delle parti da saldare, il suo diametro è scelto secondo le tabelle.

Considera il principio del lavoro con la saldatura ad argon manuale, quando sia la torcia che il filo d’apporto sono nelle mani del saldatore.

Prima di iniziare il lavoro, la superficie delle parti da saldare deve essere pulita da ossidi, sporco e grasso. Questo può essere fatto meccanicamente o chimicamente..

Innanzitutto, la cosiddetta “massa” viene alimentata al pezzo da saldare, come nella saldatura ad arco convenzionale. Se le parti sono troppo piccole, può essere alimentato su un tavolo da lavoro in ferro o su una vasca da bagno. Il filo di riempimento non è incluso nel circuito elettrico, verrà alimentato separatamente.

Il saldatore dovrebbe prendere la torcia con la mano destra e il filo d’apporto con la sinistra. Il bruciatore deve avere un pulsante per l’erogazione di corrente e gas, attivare l’alimentazione del gas con 20 secondi di anticipo. La forza della corrente viene selezionata in base ai materiali da saldare o dall’esperienza personale attraverso tentativi ed errori. Abbassiamo la torcia con l’elettrodo il più vicino possibile alla superficie dei metalli da saldare, la distanza ideale è di 2 mm. Si verifica un arco elettrico tra la punta dell’elettrodo e il metallo, fonde i bordi delle parti da saldare e il filo d’apporto.

Come avviene la saldatura ad argon: foto – esempio.

Foto di saldatura ad argon fai-da-te

Saldatura di tubi ad argon

Importante! L’elettrodo di tungsteno non consumabile deve essere tenuto il più vicino possibile alla superficie dei metalli da saldare per creare l’arco più corto possibile. Più grande è l’arco, minore è la penetrazione del metallo e più ampia e meno esteticamente gradevole la cucitura. Con un arco ampio, lo stress aumenta e la qualità della cucitura si deteriora.

Passando lentamente la torcia lungo la cucitura senza fare un movimento trasversale, il saldatore dovrebbe alimentare gradualmente il filo di apporto. La qualità e l’accuratezza della cucitura risultante dipenderanno dall’abilità del maestro..

Importante! L’avanzamento tagliente del filo d’apporto provoca schizzi di metallo. Pertanto, dovrebbe essere servito senza intoppi e con attenzione, cosa che si ottiene solo con la pratica. È meglio posizionare il filo d’apporto davanti alla torcia con un angolo rispetto alla superficie da saldare senza fare movimenti laterali. Ciò fornirà una cucitura uniforme e stretta..

Saldatura ad arco di argon

Si prega di notare che l’accensione dell’arco durante la saldatura con un elettrodo non consumabile non può essere effettuata toccando la superficie da saldare. Ed ecco i motivi:

  • L’elevato potenziale di ionizzazione dell’argon non consente una buona ionizzazione dello spazio tra le superfici da saldare e l’elettrodo a causa della scintilla da contatto. Quando si salda con un elettrodo consumabile, la situazione è leggermente diversa: dopo che l’elettrodo tocca la superficie nella zona di saldatura, compaiono vapori di ferro, il cui potenziale di ionizzazione è molto (2,5 volte) inferiore a quello dell’argon, questo consente di accendersi l’arco.
  • Se l’elettrodo tocca la superficie dei metalli da saldare, si sporca..

Per accendere l’arco durante la saldatura con argon con un elettrodo di tungsteno non consumabile, viene utilizzato un oscillatore, che è collegato in parallelo con la fonte di alimentazione.

Oscillatore fornisce impulsi ad alta tensione ad alta frequenza all’elettrodo, a causa dei quali viene ionizzato il gap dell’arco. Se la frequenza nella rete è solitamente di 55 Hz e la tensione è di 220 V, l’oscillatore li converte e fornisce una tensione di 2000 – 6000 V con una frequenza di 150 – 500 kHz. Ciò facilita l’accensione dell’elettrodo.

Cosa è necessario per la saldatura ad argon

Cosa è necessario per la saldatura ad argon

Per la saldatura ad arco di argon, le solite saldatrici ad arco non sono sufficienti, ma possono essere aggiornate o integrate con altri elementi richiesti. Considera ciò di cui abbiamo bisogno per la saldatura in un ambiente argon:

Tutti gli elementi di questo schema possono essere acquistati sul mercato e assemblati con le tue mani, ottieni la saldatura ad argon fatta in casa, inoltre, lo schema può essere molto migliorato se hai le conoscenze appropriate.

TIG

Anche apparati TIG possono essere acquistati come set già pronti, a loro è possibile collegare una bombola del gas, un bruciatore, messa a terra e pulsanti per il controllo del bruciatore e dell’alimentazione del gas. Il prezzo di tali dispositivi parte da 250 USD..

Varie modalità di saldatura ad argon

Per una migliore saldatura dei metalli, è necessario selezionare la modalità di saldatura corretta.

Polarità e direzione della corrente dovrebbe essere selezionato in base alle proprietà dei metalli da saldare. Gli acciai basici e le leghe sono saldati in corrente continua con polarità diretta. Alluminio, berillio, magnesio e altri metalli non ferrosi sono meglio saldati su polarità inversa o corrente alternata, questo contribuisce a una più rapida distruzione del film di ossido. Durante la saldatura DC, c’è un rilascio di calore disuguale all’anodo e al catodo: 70% all’anodo e 30% al catodo. Per ridurre al minimo il riscaldamento dell’elettrodo e allo stesso tempo fondere bene il prodotto, utilizzare la polarità diretta.

Modalità di saldatura TIG titanio

Importante! Quando si salda in corrente alternata, l’oscillatore, dopo aver acceso l’arco, va in modalità stabilizzatore. Per prevenire la deionizzazione dell’arco durante l’inversione di polarità e per garantire una combustione stabile dell’arco, l’oscillatore fa pulsare l’arco al momento dell’inversione di polarità..

Corrente di saldatura viene selezionato in base alle proprietà dei metalli da saldare e alle dimensioni delle parti, nonché degli elettrodi. Puoi selezionare la forza attuale dalle tabelle nella letteratura di riferimento, oppure puoi sperimentalmente.

Consumo di argon dipende direttamente dalla velocità di alimentazione e dalla velocità dei flussi d’aria di soffiaggio. Se la saldatura avviene in ambienti chiusi senza correnti d’aria, il consumo sarà minimo. I lavori di saldatura in condizioni di forte vento trasversale richiedono un aumento della distanza tra l’elettrodo e il materiale, poiché il flusso d’aria può trasportare argon, quindi le superfici metalliche non saranno protette. In tali casi vengono utilizzati ugelli speciali (convergenti) a maglia fine..

Oltre all’argon, a volte viene aggiunta la miscela di gas ossigeno, circa 3 – 5%. L’argon non è in grado di proteggere da umidità, sporco e altri additivi che possono apparire sulla superficie delle parti saldate durante la fusione del metallo. L’ossigeno, d’altra parte, reagisce con impurità nocive, a causa delle quali si bruciano o i composti risultanti galleggiano in superficie nel bagno di saldatura. L’uso dell’ossigeno è un buon modo per combattere la porosità nella saldatura.

Caratteristiche della saldatura dell’alluminio

Modalità di saldatura ad arco di argon dell'alluminio

Quando l’alluminio viene riscaldato, sulla sua superficie appare un film refrattario. Quando si salda in polarità inversa o si utilizza una fonte di alimentazione CA, questa pellicola può essere distrutta. Quando la parte in alluminio è caricata positivamente, nella saldatura a polarità inversa, gli ioni di argon bombardano la superficie di alluminio, distruggendo il film di ossido. In questo caso l’argon non è più solo un gas di protezione, ma un plasma elettricamente conduttivo che semplifica e migliora la saldatura..

Durante la saldatura in corrente alternata, si verifica un processo simile quando la parte in alluminio è il catodo..

Caratteristiche della saldatura del rame

Modalità di saldatura TIG rame

Il rame reagisce facilmente con l’ossigeno per formare ossido di rame. Ciò porta al fatto che la cucitura non è uniforme e non abbastanza forte. Un problema ancora più grande è che l’ossido di rame risultante interagisce con l’idrogeno nell’aria per formare vapore acqueo, che tende a fuoriuscire e forma pori nella giuntura. Ecco perché la protezione dell’argon dell’area saldata è obbligatoria..

Saldatura ad arco di argon: vantaggi e svantaggi

Come con qualsiasi processo, la saldatura ad argon ha i suoi vantaggi e svantaggi, che sono associati alla tecnologia e ai dispositivi utilizzati..

I vantaggi includono:

  • Protezione del cordone di saldatura con argon dagli influssi ambientali. Ciò fornisce una connessione forte, senza pori e impurità..
  • Il metallo si riscalda un po’, l’area di riscaldamento è molto piccola, quindi puoi saldare facilmente pezzi di design complesso senza paura di cambiarne la forma.
  • Capacità di saldare metalli e leghe che non possono essere saldati altrimenti.
  • Lavoro relativamente veloce, grazie all’arco ad alta temperatura.

Svantaggi:

  • Apparecchiatura piuttosto complessa che richiede una messa a punto fine.
  • Relativa complessità della saldatura, che richiede esperienza e abilità.

La saldatura ad argon è buona in quanto fornisce una cucitura di alta qualità con la stessa profondità di penetrazione. Questo è molto importante quando si saldano metalli sottili con un solo accesso laterale, come i tubi di testa non girevoli. A proposito, quando si saldano metalli non ferrosi di piccolo spessore, è possibile omettere il filo d’apporto..

Saldatura ad argon: video – istruzioni