Saldatura Metalli
Cos'è la saldatura
La saldatura dei metalli è un processo di giunzione che unisce in modo permanente corpi solidi precedentemente separati. Il vantaggio della saldatura, rispetto ad altri tipi di raccordo (come ad esempio l'imbullonatura, l'aggraffaggio, la chiodatura e l'incollatura), è quello di realizzare una soluzione di continuità del materiale, ottenendo un prodotto finale che risulta monolitico.
La continuità metallica fa sì che le sollecitazioni a cui è sottoposto il pezzo saldato, gravino su tutta la sua struttura; quindi, per realizzare particolari saldati in cui le forze di pressione si distribuiscano in modo equilibrato (onde evitare la rottura di tutto il pezzo), si deve disporre di un'accurata conoscenza dei processi, dei materiali e delle leghe saldanti.
Nella saldatura si utilizza di norma un metallo di apporto, che viene distribuito allo stato fuso tra i lembi dei pezzi da unire che costituiscono il materiale di base. Si parla di saldature autogene per fusione quando, oltre al materiale di apporto, viene fusa anche una certa quantità del materiale di base; mentre quando il materiale di base non viene fuso, ma solo riscaldato si parla di saldobrasatura o brasatura, in questo caso il materiale di apporto ha quindi una temperatura di fusione inferiore al materiale di base.
Si definisce come saldabilità l'attitudine con cui un materiale si presta alla realizzazione di unioni saldate di volute caratteristiche. Questa proprietà non è definibile in senso assoluto, ma solo per gradi; inoltre per ogni processo di saldatura si necessitano precauzioni nell'esecuzione che cresceranno d'importanza quanto più basso sarà il grado di saldabilità del materiale.
Storia della saldatura
Fin dal Medio Evo veniva realizzata l'unione di parti in ferro che, riscaldate prima al calor rosso sulla forgia, venivano poi martellate per essere rese omogenee.
Pezzi riproducibili e omogenei, realizzati tramite il processo di saldatura, si ottennero nei primi anni del Novecento grazie al processo di saldatura ossiacetilenica. Con questa modalità di saldatura le parti venivano unite tramite la fusione dei loro lembi e l'energia necessaria alla fusione dei pezzi era fornita dalla combustione di un gas, in questo caso l'acetilene, con ossigeno puro. Le temperature elevate che si raggiungono in questo processo producono giunti saldati che non necessitano dell'operazione di martellatura, contribuendo ad aumentare la semplicità e la ripetibilità del processo di saldatura.
Con l'inizio del XX secolo si andò affermando un nuovo metodo che sfruttava un arco, alimentato da generatori elettrici, con una potenza sufficiente alla fusione del ferro. Questo primo processo ad elettrodo non protetto, che sfruttava l'energia dell'arco elettrico, fu del tutto abbandonato e sostituito da quello a elettrodo rivestito, che garantisce la realizzazione di giunti saldati di buona qualità.
Nel 1925 venne sviluppato il procedimento di saldatura metalli a resistenza utilizzato poi in ambito industriale per produzioni di grande serie. Durante la Seconda Guerra Mondiale si necessitò di una produttività molto maggiore rispetto a quella che poteva essere data dall'elettrodo rivestito, così negli Stati Uniti fu iniziato lo studio dei processi a filo continuo e dell'arco sommerso, che permettevano una produttività ed una riproducibilità superiori a quelle dei procedimenti ad elettrodo rivestito.
Nel dopoguerra si svilupparono i procedimenti MIG e MAG che garantivano una produttività confrontabile con quella dell'arco sommerso, ma che avevano una maggiore flessibilità di impiego. In parallelo si sviluppò il procedimento di saldatura TIG, che permetteva un controllo molto preciso delle caratteristiche della saldatura metalli ed un processo continuo di lavorazione.