Le operazioni di saldatura sono abbastanza comuni non solo nelle aree professionali della produzione e dell'edilizia, ma anche nella vita di tutti i giorni. Sono utilizzati per ottenere connessioni interatomiche permanenti tra piccole parti ed elementi. Esistono diversi tipi di saldatura, che differiscono per sfumature tecnologiche, materiali di consumo utilizzati, pezzi in lavorazione, ecc.
Panoramica della tecnologia
Questo è un metodo di giunzione che utilizza un fuso (saldatura) con caratteristiche adatte a condizioni specifiche. Sia l'elemento saldante attivo che i pezzi in lavorazione sono soggetti a preriscaldamento, grazie al quale si forma una struttura di materiali malleabile per l'unione. Il regime di temperatura deve superare il punto di riscaldamento di picco, bypassando il quale le parti metalliche si ammorbidiscono e iniziano a passare allo stato liquido. Una caratteristica importante di qualsiasi tipo di saldatura è il tempo di esposizione termica sotto la massa fusa. Questo è l'intervallo dall'inizio del riscaldamento alla solidificazione della saldatura dopoconnessioni. In media, l'operazione richiede 5-7 minuti, ma potrebbero esserci deviazioni da questo intervallo: dipende dalle caratteristiche del pezzo e dall'area del nodo lavorato.
Lampade a saldare
Lo strumento più comune per la saldatura di vari pezzi, che consente di ottenere un riscaldamento ad alta temperatura bruciando alcol, cherosene e altri combustibili liquidi. Durante il funzionamento, una miccia svasata fuoriesce dall'ugello dell'apparato, che viene successivamente diretto verso l'area bersaglio della fusione. Tali dispositivi possono essere utilizzati non solo per unire parti, ma anche per riscaldare strutture e meccanismi. Inoltre, le saldatrici vengono utilizzate prima di rimuovere la vernice. La temperatura media di riscaldamento di un saldatore a lampada è 1000 - 1100 ° C, quindi può essere utilizzato anche nella saldatura. I modelli più produttivi includono lampade a benzina. Raggiungono rapidamente la temperatura di esercizio ottimale e gestiscono la maggior parte delle operazioni di saldatura standard. Il design dei dispositivi prevede una cartuccia per il carburante, oltre a un regolatore di fiamma che consente di variare la potenza di esposizione termica.
Torce per brasatura
Un'ampia gamma di saldatori a gas che possono essere collegati a una bombola di carburante oa una fonte di carburante centrale. La prima opzione di fornitura ha il vantaggio dell'autonomia. Un bruciatore con una bomboletta spray, come una lampada a benzina, può essere utilizzato indipendentemente dalle comunicazioni esterne. Quando si sceglie un tale apparato, si dovrebbe tenere conto della potenza, del funzionamentotemperatura, tipo di gas utilizzato, tempo di pronto utilizzo, ecc. Ad esempio, una normale torcia per saldatura a gas funziona con propano-butano e raggiunge una temperatura di riscaldamento fino a 1300°C. Il periodo di esposizione termica continua può raggiungere le 3 ore, ma questo tempo dipenderà anche dal volume della cartuccia collegata. I bruciatori si distinguono anche per il tipo di sistema di accensione. I modelli più semplici sono accesi meccanicamente e nelle versioni più moderne viene utilizzata l'accensione piezoelettrica.
Saldatori elettrici
Anche un tipo comune di apparecchiatura di saldatura nell'ambiente domestico, che è sicuro (rispetto ai dispositivi a gas) e di dimensioni compatte. Ma vale la pena sottolineare anche le carenze. In primo luogo, tali dispositivi dipendono dalla rete, il che ne limita la portata. In secondo luogo, le apparecchiature di saldatura elettrica mantengono una bassa temperatura di riscaldamento nell'intervallo 400-450°C. Ciò è dovuto al fatto che parte dell'energia viene persa nel processo di conversione dell'elettricità in calore.
Quando si sceglie un dispositivo, è necessario tenere conto della tensione massima. Pertanto, nelle officine e nelle industrie vengono utilizzati modelli standard da 220 V. In condizioni domestiche vengono spesso utilizzati dispositivi che funzionano con trasformatori a 12 e 24 V. I compiti che possono essere risolti con i saldatori elettrici sono principalmente limitati alla riparazione di piccole apparecchiature, al ripristino dei contatti del microcircuito, collegamento di parti in plastica, ecc.
Stazioni di saldatura
Per operazioni di saldatura in batch o in lineautilizzando apparecchiature multifunzionali. La stazione di saldatura è caratterizzata da un'ampia gamma di opzioni di regolazione dei parametri operativi, nonché da temperature di riscaldamento più elevate. Basti pensare che i dispositivi di questo tipo funzionano con una potenza di 750 - 1000 W, collegati a reti con una tensione di 220 V. Di norma, si tratta di apparecchiature di saldatura professionali, ma esistono anche controparti domestiche. Ad esempio, i dispositivi per le operazioni di gruppo a casa possono includere diverse punte intercambiabili di diverse dimensioni, supporti, dissaldatori, tronchesi e altri accessori ausiliari. Ora vale la pena conoscere diversi approcci tecnologici ai processi di saldatura.
Principali tipi di saldatura
Ci sono tecniche per eseguire operazioni sull'articolazione e sul gap. Quindi, se lo spazio tra gli elementi collegati è inferiore a 0,5 mm, la saldatura sarà con uno spazio vuoto. Il superamento di questo intervallo significa che la connessione viene effettuata end-to-end. Inoltre, i giunti possono avere diverse configurazioni, ad esempio a forma di X e V. La saldatura a fessura viene eseguita solo con saldatura liquida, che viene inviata alla zona intermedia durante il funzionamento. I tipi standard di saldatura di testa implicano il riempimento dello spazio libero con la saldatura sotto l'influenza della gravità.
Classificazione della saldatura in base alle condizioni di temperatura
Oggi viene utilizzata la saldatura morbida, dura e ad alta temperatura, utilizzata principalmente nella produzione e nell'edilizia. Le prime due tecniche sono per molti versi simili, ad esempio, in entrambi i casi, la lavorazionela temperatura è di 450°C e inferiore. Per fare un confronto, i collegamenti ad alta temperatura vengono effettuati nella modalità di almeno 600°C e, più spesso, sopra i 900°C.
Allo stesso tempo, l'elaborazione a bassa temperatura può fornire una connessione di qualità. Il più vantaggioso sarà l'uso della saldatura forte, grazie alla quale si ottengono un'elevata resistenza e refrattarietà delle parti. L'aggiunta di rame alla fessura o al giunto aumenterà anche la duttilità del pezzo. Se è necessario ottenere una struttura flessibile ed elastica, viene utilizzata la saldatura dolce.
Classificazione delle saldature
È condizionalmente possibile dividere le moderne saldature in due gruppi:
- Fusione a basse temperature.
- Fusione ad alte temperature.
Come già notato, la saldatura a bassa temperatura viene eseguita a 450°C e inferiori. La saldatura stessa per questo tipo di operazione dovrebbe rammollire già a 300°C. Tali materiali includono un ampio gruppo di leghe di stagno con l'aggiunta di zinco, piombo e cadmio.
I mezzi di fusione ad alta temperatura vengono utilizzati per la saldatura a temperature intorno ai 500°C. Questi sono principalmente composti di rame, che includono anche nichel, fosforo e zinco. È importante notare che, ad esempio, la saldatura stagno-piombo-cadmio, oltre a un punto di fusione inferiore, differirà dalle leghe di rame in termini di resistenza meccanica. Il rapporto tra resistenza e pressione fisica può essere rappresentato come segue: 20 - 100 MPa contro 100 - 500 MPa.
Tipi di flussi
Quando esposto al calore sulla superficie di un pezzo di metallosi forma un rivestimento di ossido, che impedisce la formazione di una connessione di qualità con la saldatura. Per eliminare tali ostacoli vengono utilizzati vari tipi di flussi di saldatura, alcuni dei quali eliminano anche tracce di ruggine e incrostazioni.
I flussi possono essere classificati solo in base alla compatibilità con le saldature (dure e morbide) o alla resistenza alla temperatura. Ad esempio, per la saldatura dolce di metalli pesanti, vengono utilizzati prodotti etichettati F-SW11 e F-SW32. Per il collegamento solido di leghe pesanti vengono utilizzati flussi di saldatura del tipo F-SH1 e F-SH4. Si consiglia di pretrattare metalli leggeri come l'alluminio con composti dei gruppi F-LH1 e F-LH2.
Metodo di brasatura a induzione
Questa tecnologia di saldatura presenta numerosi vantaggi rispetto al classico metodo di giunzione hot melt. Tra questi, si può individuare il grado minimo di ossidazione del pezzo, che in alcuni casi elimina la necessità di utilizzare flussi, nonché un basso effetto di deformazione. Per quanto riguarda i materiali target, includono sia leghe morbide che dure, nonché ceramiche con plastica. Ad esempio, la saldatura ottimale per il rame in questo caso sarà contrassegnata L-SN (modifiche SB5 o AG5). Come fonte di energia termica durante l'esposizione a induzione, possono agire sia dispositivi a lampada portatili che unità macchina di potenza adeguata. In produzione, i gruppi elettrogeni vengono utilizzati anche quando è necessario ottenere una saldatura a lungo termine di nodi di grandi dimensioni. Inoltre, nel lavoro è incluso un induttore multiposto, che puòricevere i pezzi uno per uno. Questa tecnologia, in particolare, viene utilizzata per realizzare utensili da taglio manuali.
Saldatura ad ultrasuoni
Un altro moderno metodo di saldatura ad alta tecnologia, il cui sviluppo è stato causato dalla necessità di eliminare una serie di carenze caratteristiche dei metodi di connessione elettrochimica. Una caratteristica fondamentale di questa tecnica è la capacità di sostituire il flusso convenzionale come mezzo per eliminare gli ossidi. La funzione di stripping viene eseguita dall'energia delle onde ultrasoniche, che provoca il processo di cavitazione nella saldatura liquida. Allo stesso tempo, i compiti dell'azione di legame termico della massa fusa sono completamente preservati.
La tecnologia è anche superiore in termini di velocità di connessione. Se confrontiamo la radiazione ultrasonica con l'effetto fornito dalla saldatura stagno-piombo, l'intensità del collasso delle cavità del nodo elaborato sarà molte volte superiore. Le osservazioni mostrano che le onde ultrasoniche con una frequenza di 22,8 kHz forniscono una velocità di chiusura della saldatura di 0,2 m/s.
Ci sono anche vantaggi economici di questo metodo. Sono anche associati a un cambiamento negli approcci all'uso di flussi e saldature. Nella produzione di dispositivi elettrici, quando si assemblano condensatori monolitici, convertitori di corrente e altri dispositivi, viene ampiamente utilizzata la metallizzazione con paste di palladio, argento e platino. Il processo di saldatura ad ultrasuoni consente di sostituire i metalli preziosi con analoghi più economici senza perdere le prestazioni del prodotto futuro.
Caratteristiche di saldatura-saldatura
La saldatura in quanto tale ha molte somiglianze con le tecnologie di saldatura tradizionali. Viene anche utilizzato il riscaldamento dei pezzi e del materiale di terze parti che influisce sulla formazione della cucitura. Ma, rispetto alle tecniche di saldatura, la brasatura non prevede una fusione interna della struttura del pezzo. I bordi delle parti, di regola, rimangono solidi, sebbene siano riscaldati. Eppure, una fusione completa del pezzo fornisce una connessione più forte. Un' altra cosa è che per ottenere un tale risultato potrebbero essere necessarie apparecchiature più potenti. Quando si utilizza la saldatura liquida per il rame, la saldatura non capillare con un riempimento denso della giuntura è abbastanza fattibile. Questo metodo di connessione è in parte correlato alla saldatura, poiché aumenta l'adesione delle strutture di due o più pezzi. La saldatura non capillare è consigliata con macchine ad arco elettrico o una torcia ossiacetilenica.
Conclusione
L'ottenimento di un giunto di qualità durante il processo di saldatura è influenzato non solo dalla giusta scelta della tecnologia, della saldatura con flusso e attrezzatura. Spesso sono di importanza determinante piccole procedure organizzative legate alla preparazione dei materiali e alle successive lavorazioni. In particolare, l'uso della lega per saldatura dura richiede una pulizia multistadio della superficie del bersaglio mediante molatura abrasiva e attacco chimico con tetracloruro di carbonio. La parte finita dovrebbe essere pulita, liscia e il più livellata possibile. Direttamente durante la saldatura, si consiglia inoltre di prestare particolare attenzione al metodo di fissaggio dei pezzi. Auspicabilefissarli in un attrezzo di serraggio, ma in modo tale che quest'ultimo sia protetto da attacchi chimici e termici.
Non dimenticare la sicurezza. I materiali di consumo attivi - flusso e saldatura - richiedono cure speciali. Per la maggior parte, si tratta di elementi chimicamente pericolosi che, in caso di esposizione ad alta temperatura, possono rilasciare sostanze tossiche. Pertanto, come minimo, la protezione della pelle e delle vie respiratorie dovrebbe essere protetta durante il lavoro.
