La saldatura a gas rappresenta una delle tecniche fondamentali nell’ambito delle lavorazioni metalliche, un’attività cruciale in numerosi settori industriali grazie alla sua versatilità ed efficacia. Le tecniche che prevedono l’uso di gas sono principalmente la saldatura TIG, la saldatura MIG/MAG e la saldatura Ossiacetilenica.
In questo articolo, esploreremo tutte le specifiche sulla saldatura a gas, approfondendo le tecniche, i gas impiegati e i loro specifici utilizzi.
I gas per saldatura TIG
La saldatura TIG, acronimo di “Tungsten Inert Gas”, è una delle tecniche più utilizzate nel vasto panorama della lavorazione dei metalli. La sua ottima reputazione deriva dalla straordinaria capacità di generare giunzioni impeccabili. Vediamo quali sono i gas impiegati in questa tecnica.
Argon per saldatura TIG
L’argon è il gas inerte più comunemente utilizzato nella saldatura TIG per una serie di motivi:
- Protezione: fornisce un’eccellente protezione della zona di saldatura, prevenendo l’ossidazione del metallo fuso e l’assorbimento di azoto e idrogeno che potrebbero generare porosità nel cordone di saldatura;
- Stabilità dell’arco: l’argon aiuta a stabilizzare l’arco elettrico su un ampio range di correnti, rendendo il processo adatto sia per materiali sottili che per spessori maggiori;
- Versatilità: è adatto per la saldatura di una vasta gamma di materiali, inclusi acciaio, acciaio inossidabile, alluminio, titanio, e molti altri.
In Tecnogas trovi il nostro ARCAL PRIME, la bombola argon con una purezza del 99,5% che garantisce saldature impeccabili.
Miscela di argon – elio per saldatura TIG
L’elio viene impiegato insieme all’argon in situazioni specifiche grazie alle sue proprietà uniche:
- Calore elevato: produce una fiamma più calda rispetto all’argon, aumentando la velocità di saldatura e la penetrazione nel materiale base;
- Conduttività termica: ha una maggiore conduttività termica, utile per saldare spessori maggiori o per materiali con alta conducibilità termica, come il rame.
La gamma Arcal di Tecnogas offre numerose soluzioni per queste miscele come:
- Arcal 31 (Ar 95% – He 5%) per la saldatura TIG delle leghe d’alluminio e degli acciai inossidabili
- Arcal He20 (Ar 80% – He 20%) e Arcal He50 (Ar 50% – He 50%) per la saldatura TIG di tutti i metalli.
- ARCAL He70 (Ar 30% – He 70%) per la saldatura TIG automatica delle leghe di alluminio
Miscele per la saldatura con Idrogeno (Ar + He + H₂)
In alcuni casi, vengono utilizzate miscele di argon ed elio con l’aggiunta di una piccola percentuale di idrogeno per la saldatura di alcuni tipi di acciaio inossidabile. Il principio alla base di queste miscele è quello di combinare i vantaggi dei singoli gas per ottenere il miglior risultato.
L’idrogeno nella miscela permette di eliminare le tracce di ossigeno e di ossidi all’interno del bagno di fusione (legandosi con esse per formare acqua) e aiuta ad omogeneizzare la composizione del bagno di fusione, riducendo la segregazione di leganti e impurità, migliorando le proprietà meccaniche del cordone di saldatura.
In Tecnogas puoi trovare miscele ternarie per le applicazioni più specifiche come:
- Arcal 11 (Ar 75% + H2 5% + He 20%) ideale per la saldatura automatica TIG (e plasma) di acciai inossidabili austenitici e la saldatura TIG e plasma di leghe a base nichel.
La scelta del gas svolge un ruolo fondamentale nel processo di saldatura TIG, determinando non solo la qualità della saldatura ma anche la sua applicabilità a diversi materiali e contesti operativi. La scelta dipenderà dall’applicazione specifica, dal materiale da saldare e dalle esigenze del processo.
Gas utilizzati nella saldatura a filo continuo
La saldatura MIG/MAG, acronimo di “Metal Inert Gas” e “Metal Active Gas”, è una tecnica di saldatura versatile e ampiamente utilizzata nell’industria metalmeccanica. Caratterizzata dall’impiego di un gas protettivo che circonda l’arco e il bagno di fusione, questa tecnica consente di unire i metalli con precisione e velocità.
Vediamo quali sono i principali gas coinvolti in questa tecnica:
Argon per saldatura MIG e MAG
L’argon è un gas inerte molto utilizzato nella saldatura MIG e nella saldatura MAG, soprattutto per i materiali non ferrosi come l’alluminio e le sue leghe, oltre che per l’acciaio inossidabile.
Garantisce un arco stabile e controllabile, minimizza la formazione di spruzzi, favorisce una buona bagnabilità e formazione del cordone e risulta il gas ideale per saldature sottili e di precisione grazie al suo basso apporto termico.
Miscele Argon – Anidride Carbonica per saldatura MAG
La CO₂ è un gas attivo che può essere utilizzato da solo nella saldatura MAG, in particolare per la saldatura dell’acciaio al carbonio. Miscelato insieme all’argon, offre diversi vantaggi, tra cui:
- Elevata penetrazione del materiale;
- Costo relativamente basso.
Tuttavia, produce un arco più instabile e maggiori spruzzi rispetto all’argon puro, oltre a una maggiore tendenza alla formazione di ossidi.
In Tecnogas vendiamo tre miscele differenti, ognuna con una differente percentuale di CO₂:
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- ARCAL™ Chrome (2% CO₂): è la miscela di argon più versatile possibile per i tuoi lavori di saldatura MAG su acciai inossidabili, ferritici e austenitici, in tutte le posizioni.
- Arcal Speed (8% CO₂): una miscela sapientemente dosata per ottenere una saldatura MAG ad alta velocità su acciai al carbonio.
- ARCAL™ Force (18% CO₂) è il gas di protezione della saldatura MAG per le parti in acciaio al carbonio fortemente sollecitate. È ideale per saldare strutture, lamiere molto spesse o anche grandi lamiere sottili ed è efficace anche su superfici arrugginite o sporche.
Miscela Argon – Elio per saldatura MIG
Le miscele di Argon con Elio (He) permettono di aumentare l’apporto termico, migliorando la penetrazione e la velocità di saldatura, specialmente su materiali spessi o ad alta conducibilità termica come il rame.
La scelta del gas nella saldatura MIG dipende dal materiale da saldare, dal tipo di giunzione, dalla posizione di saldatura e dalle caratteristiche desiderate nel cordone di saldatura. Una selezione appropriata del gas o della miscela di gas può migliorare notevolmente la qualità della saldatura, la produttività e ridurre la necessità di lavorazioni post-saldatura.
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- ARCAL 31 (Ar 95% – He 5%) utile nella saldatura MIG delle lamiere sottili di alluminio e in generale delle leghe di alluminio.
- ARCAL He20 (Ar 80% – He 20%) ideale per saldatura MIG dell’alluminio e delle leghe di alluminio e rame
- ARCAL He50 (Ar 50% – He 50%) per saldatura MIG manuale ed automatica delle leghe di rame
- ARCAL He70 (Ar 30% – He 70%) per la saldatura MIG automatica delle leghe di alluminio
Miscela Argon – Elio – CO2 per saldatura MAG
Alcune miscele uniscono le caratteristiche dei gas permettendo così di ottenere tutti i vantaggi delle proprietà di ogni gas. Questa miscela ternaria unisce i vantaggi appena citati di Elio e CO2.
- Arcal M13 He18 (Ar 81% – He 18% – CO2 1%): per saldatura MAG alta efficienza degli acciai inossidabili
Miscela Argon – Ossigeno per saldatura MAG
L’Argon con una piccola percentuale di Ossigeno (O₂) è utilizzato principalmente per l’acciaio inossidabile a basso tenore di carbonio: migliora la bagnabilità del bagno di fusione e la qualità del cordone di saldatura.
- Arcal M13 (Ar 98% – O₂ 2%) ideale per la saldatura MAG dell’acciaio INOX a basso tenore di carbonio
Miscela Argon – Ossigeno – CO2 per saldatura MAG
- ARCAL M14 (Ar 96% – O₂ 1% – CO₂ 3%): per la saldatura MAG degli acciai al carbonio e dell’acciaio INOX
Bombole per saldare a cannello
La saldatura a cannello comprende tutte quelle saldature che, appunto, si realizzano per mezzo di uno strumento detto cannello che è composto da una lancia su cui è montato l’ugello, due rubinetti di regolazione per l’acetilene e l’ossigeno, gli attacchi portagomma e l’impugnatura.
La tecnica più rinomata e storica è detta ossiacetilenica ed è particolarmente apprezzata per la sua flessibilità e precisione. La tecnica consente di controllare finemente il calore applicato, rendendola ideale per lavori che richiedono un buon grado di precisione.
Questa caratteristica è essenziale quando si lavora su parti di dimensioni ridotte o su materiali che richiedono un trattamento termico delicato per evitare deformazioni o danneggiamenti. Inoltre, la capacità di raggiungere temperature elevate rapidamente permette di effettuare saldature di alta qualità su metalli di vario tipo, garantendo giunti resistenti e duraturi.
I gas utilizzati sono:
Acetilene (C₂H₂)
- Principale combustibile: l’acetilene è il gas combustibile usato in questo tipo di saldatura per la sua elevata temperatura di combustione e flessibilità. Quando brucia in un’atmosfera di ossigeno puro, l’acetilene genera una fiamma che può raggiungere temperature sufficienti per saldare anche i metalli più resistenti.
- Controllo della fiamma: la fiamma ossiacetilenica può essere regolata per ottenere diversi tipi di fiamma (neutra, carburante o ossidante) in base al rapporto acetilene-ossigeno, permettendo al saldatore di adattarsi a diversi materiali e spessori.
Ossigeno (O₂)
L’ossigeno viene usato per intensificare la combustione dell’acetilene, generando la temperatura elevata necessaria per la saldatura. L’uso di ossigeno puro, anziché aria, permette di ottenere una fiamma più calda e concentrata.
Vediamo insieme le principali tipologie di fiamma:
- Fiamma neutra: si crea con un rapporto equilibrato di ossigeno e acetilene, ideale per la maggior parte delle applicazioni di saldatura. E’ ideale per saldare a cannello il rame (che richiede un buon apporto calorico ma si ossida facilmente) e l’acciaio.
- Fiamma carburante: è data da un eccesso di acetilene, risulta utile per alcuni tipi di brasatura. Perfetta per saldare a cannello l’alluminio poichè si ossida molto facilmente.
- Fiamma ossidante: ha un eccesso di ossigeno ed è usata raramente in saldatura ma più comunemente in operazioni di taglio.
Per saldare a cannello i professionisti scelgono il nostro kit di saldatura Flamtop™ completo e pronto all’uso. Lo trovi nei formati da 5L e 11L, scopri di più.
Propano (C3H8)
- Alternativa come principale combustibile: se necessitate di un apporto di calore più basso, potete sostituire l’acetilene con il propano in quanto più economico. La saldatura a cannello con il propano è adatta per metalli più morbidi come l’alluminio e il rame. Questo tipo di saldatura è realizzabile grazie alla fiamma più fresca e gentile prodotta dal propano, che si rivela particolarmente efficace per questi materiali, evitando il rischio di danneggiarli con un calore eccessivo.
Possiamo quindi dire che nella saldatura ossiacetilenica la scelta corretta del rapporto tra ossigeno e acetilene è molto importante per ottenere i risultati desiderati, rendendo essenziale la conoscenza e l’esperienza del saldatore nell’utilizzo di questi due gas.
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Gas utilizzati nella saldobrasatura
Tra le saldature che si effettuano mediante cannello troviamo anche la brasatura, un processo di unione di materiali (tipicamente metalli) mediante l’uso di un metallo d’apporto con un punto di fusione inferiore rispetto ai pezzi da unire.
A differenza della saldatura, i pezzi base non si fondono. Il metallo d’apporto, scaldato al di sopra del suo punto di fusione ma al di sotto di quello dei pezzi base, si distribuisce tra essi per capillarità, formando un giunto una volta raffreddato. Questa tecnica permette di unire metalli diversi o pezzi con spessori molto diversi ma non garantisce un’elevata resistenza meccanica.
Scopriamo quali sono i gas più adatti a svolgere questo compito:
Ossigeno – Acetilene per saldobrasatura
Questa coppia di gas è fondamentale per la brasatura forte grazie alla sua capacità di raggiungere temperature molto elevate, indispensabili per la saldobrasatura di acciaio, rame e bronzo.
La fiamma ossiacetilenica assicura un riscaldamento rapido e uniforme, elementi chiave per la realizzazione di giunti robusti e durevoli.
Aria – Propano per saldobrasatura
Aria e propano generano una fiamma meno intensa rispetto a quella ossiacetilenica e trova la sua applicazione ideale nella brasatura dolce, particolarmente adatta per la saldobrasatura del rame e le sue leghe. La scelta di questo gas risponde alla necessità di un processo economico e di una temperatura di lavoro adeguata per materiali più sensibili.
Argon per saldobrasatura
L’argon, un gas inerte, viene impiegato per prevenire l’ossidazione dei pezzi durante la brasatura in ambienti controllati (come nel caso della brasatura in forno). Questa caratteristica lo rende particolarmente utile per materiali sensibili come il titanio e alcune leghe di alluminio, garantendo giunti puliti e senza impurità.
Azoto per saldobrasatura
Similmente all’argon, l’azoto è un gas inerte utilizzato per la sua capacità di proteggere i pezzi dall’ossidazione durante il processo. È comunemente impiegato nella saldobrasatura di acciaio inossidabile e leghe di nichel, dove la prevenzione dell’ossidazione è cruciale per mantenere le proprietà meccaniche ed estetiche del giunto.
Tecnogas, il partner dei professionisti della saldatura
In conclusione, la scelta dei gas per le tecniche di saldatura è un elemento chiave che determina la qualità, l’efficienza e la sicurezza del processo di saldatura. Dai gas inerti come l’argon, che garantiscono una protezione ottimale del bagno di fusione, ai gas attivi che influenzano la forma e la penetrazione del cordone di saldatura, ogni gas ha il suo ruolo specifico a seconda della tecnica impiegata e del materiale lavorato.
Le tecniche di saldatura, come la MIG/MAG, TIG, o la saldatura ad elettrodo rivestito, richiedono una comprensione approfondita delle proprietà e degli effetti dei diversi gas di protezione. La scelta adeguata di questi gas non solo migliora la qualità della saldatura ma contribuisce anche alla sicurezza e all’efficienza del processo.
Che si tratti di selezionare il gas più adatto per una specifica applicazione o di fornire soluzioni innovative per migliorare le vostre operazioni di saldatura, il nostro team di esperti saldatori è pronto ad assistervi.
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