Che cos'è una saldatura?
Nelle prossime righe, esamineremo con attenzione la saldatura a TIG. Prima, però, partiamo da un dato di fatto: parliamo di saldatura quando ci riferiamo all'unione di materiali (uguali o diversi) tramite l'apporto di calore; la saldatura è quella lavorazione che unisce, attraverso un processo fisico-chimico, due lembi (detti giunti) attraverso la loro fusione, anche con l'ausilio di una terza parte (detta materiale d'apporto) che può essere sia lo stesso dei giunti, sia di diverso tipo. Nel primo caso, abbiamo a che fare con una saldatura autogena (con o senza materiale d'apporto); nel secondo, con una saldatura eterogenea. Con la saldatura otteniamo sempre un'unione permanente (con l'autogena sono garantiti risultati ottimali), ma si differenzia da altre unioni come la chiodatura o l'incollatura, poiché con le altre lavorazioni non si mantiene la continuità del materiale. Possiamo affermare che parliamo di saldatura se ci riferiamo all'unione mediante apporto di calore di diversi materiali tra loro, o con materiali simili, dato che si effettua comunemente ad esempio la saldatura di materie plastiche. Anche il vetro può essere "saldato", ma la saldatura per antonomasia avviene tra metalli.
La saldatura TIG
Secondo l'AWS (American Welding Society), la più grande associazione di categoria statunitense che raccoglie sotto di sé migliaia di saldatori, esistono diversi procedimenti di saldatura autorizzati e divisi fra eterogenea e autogena. Con ognuno di essi, avremo diversi risultati, più o meno adatti a certi materiali e certe situazioni. Oltre alla MIG, alla saldatura al plasma, a quella al laser o a resistenza, ad esempio, molto usata è la saldatura TIG. Questo particolare tipo di lavorazione prevede l'utilizzo di una torcia (l'elemento in cui è inserito l'elettrodo di tungsteno) da cui viene emesso il gas di protezione. Il gas viene spinto, grazie a un bocchello in ceramica, sul punto preciso della fusione (detto bagno). Compito del saldatore, a questo punto, è muovere la torcia lungo il giunto (la parte da saldare) affinché l'elettrodo infusibile di tungsteno si sposti e si posizioni a qualche millimetro dal bagno di fusione: abilità ed esperienza servono a garantire che l'elettrodo rimanga stabile e a una distanza costante. Il tungsteno non deve mai entrare in contatto diretto con il pezzo da saldare, altrimenti la bacchetta si attaccherebbe al giunto e interromperebbe la saldatura.
La saldatuta TIG: cosa mi serve per realizzarla?
Come in tutti i lavori specifici e nelle mansioni che richiedono attenzione e precisione, anche quando si esegue una saldatura TIG ci occorre del materiale apposito e di alta qualità. Partiamo da un generatore di corrente e da un torcia che, a sua volta, è composta da elettrodo di tungsteno e bocchello di alimentazione del gas di protezione, da una guaina isolante, un alimentatore elettrico e un supporto all'elettrodo. Per finire, nella strumentazione TIG, troviamo una bombola per il gas di protezione ed, eventualmente, anche una bacchetta di metallo d'apporto. Nella saldatura TIG gli elettrodi sono ormai tutti in tungsteno o in leghe che ne prevedano una grane quantità, questo materiale ha un elevato potere termoelettrico (capacità di emettere elettroni ad altissima temperatura) e resiste bene alle forti temperature prodotte dall'arco di lavorazione. Va ricordato, però, che il tungsteno è un materiale molto fragile e che un semplice colpo può rompere l'elettrodo. I gas usati più comunemente in questo tipo di saldatura sono Argon o Elio, separatamente o in miscela. Utilizzarli con attenzione, soprattutto nelle saldature manuali, garantisce la stabilità dell'arco, con un costo relativamente ridotto.
Pro e contro
Come tutte le lavorazioni, la saldatura TIG offre vantaggi e svantaggi. Le note positive sono che l'apporto di materiale nel bagno di saldatura non dipende dalla temperatura di saldatura e che la saldatura TIG può essere automatizzata (molto usata nelle produzioni di tubi). La TIG è indicata, per saldature continue o a punti, con i piccoli spessori di qualunque materiale (2–3 mm) e, per questo, viene considerata bassamente produttiva. Un difetto tipico di questa tecnologia, invece, è che basta che l'arco sfiori il bagno di fusione che, nella saldatura, avremo interruzioni e tracce i tungsteno. Inoltre, in casi simili, l'elettrodo può rompersi e rilasciare nel bagno minuscole schegge a forma di prisma (Ø < 1 mm) di materiale, inneschi fragili nella struttura della saldatura. Nella saldatura TIG, poi, spesso di riscontra una mancanza di protezione che si manifesta come fioriture (o spot) nei limiti dei giunti, difetti antiestetici e non funzionali circolari, dati dall'ossidazione dei vari materiali. La porosità della saldatura, la così detta fusione a cricche o l'interruzione nella linea di saldatura possono essere evitati facilmente, attraverso prove attente sui materiali coinvolti.
Domande frequenti
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Quali sono i principali vantaggi della saldatura TIG rispetto ad altri metodi?La saldatura TIG offre un controllo eccezionale sull'apporto di calore e materiale, permettendo giunzioni di alta precisione e pulizia estetica. È ideale per materiali sottili (2-3 mm) e per leghe diverse, garantendo saldature continue o a punti di ottima qualità. Inoltre, essendo un processo che può essere automatizzato, è molto utilizzato nella produzione industriale, specialmente per i tubi. A differenza di altri metodi, l'apporto del materiale d'apporto è indipendente dalla temperatura dell'arco, offrendo maggiore flessibilità durante la lavorazione manuale.
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Cosa serve per iniziare a saldare con la tecnica TIG?Per eseguire saldature TIG occorrono attrezzature specifiche: un generatore di corrente, una torcia TIG dotata di elettrodo di tungsteno e bocchello in ceramica, una guaina isolante e un supporto per l'elettrodo. Fondamentale è una bombola contenente gas inerte, solitamente argon o elio, che protegge il bagno di fusione dall'ossigenazione. Eventualmente, si utilizza una bacchetta di metallo d'apporto, che può essere dello stesso materiale del pezzo da lavorare o differente, a seconda che si tratti di saldatura autogena o eterogenea.
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Quale gas si utilizza per la saldatura TIG e perché?I gas più comuni per la saldatura TIG sono l'argon e l'elio, usati singolarmente o in miscela. L'argon è preferito per la sua capacità di stabilizzare l'arco elettrico e per il suo costo contenuto, rendendolo adatto anche alle saldature manuali. L'elio offre una penetrazione più profonda ma è più costoso. Questi gas inerti creano una barriera protettiva intorno all'area di fusione, impedendo all'ossigeno e all'azoto atmosferici di contaminare il metallo fuso, evitando così porosità e difetti strutturali.
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Quali sono i difetti tipici della saldatura TIG e come evitarli?Un difetto comune è l'inclusione di tungsteno, che si verifica se l'elettrodo tocca accidentalmente il bagno di fusione, rilasciando schegge fragili nella saldatura. Altri problemi includono le 'fioriture' (ossidazione ai bordi del giunto), la porosità e le cricche. Per prevenirli, è essenziale mantenere una distanza costante tra l'elettrodo e il pezzo, assicurando una corretta protezione gassosa. Eseguire prove preliminari sui materiali coinvolti aiuta a calibrare correttamente i parametri di corrente e velocità, minimizzando rischi estetici e funzionali.
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È possibile saldare materiali diversi tra loro con la tecnica TIG?Sì, la saldatura TIG è adatta per unire materiali uguali (saldatura autogena) o diversi (saldatura eterogenea). Sebbene sia comunemente associata ai metalli, il principio dell'unione tramite fusione può applicarsi anche ad alcune materie plastiche e, in contesti specifici, al vetro. Tuttavia, per metalli diversi, la scelta del materiale d'apporto e dei parametri di saldatura diventa critica per garantire la compatibilità chimica e meccanica del giunto, richiedendo spesso competenze avanzate per evitare fragilità nella zona fusa.
