Per tutte le procedure di saldatura elettrica o manuale sono necessarie attrezzature conformi alle norme e dispositivi di protezione individuali (DPI).
La saldatura TIG o saldatura ad arco in gas inerte (principalmente Argon) con elettrodo in tungsteno (Tungsten Inert Gas) è un procedimento in cui il calore necessario per l’esecuzione della saldatura è fornito da un arco elettrico mantenuto tra un elettrodo non consumabile ed il pezzo di metallo in lavorazione.
Gli elettrodi sono elementi conduttori che collegano un circuito elettrico esterno con un mezzo entro il quale deve scorrere corrente.
Gli elettrodi in tungsteno sono utilizzati proprio nella saldatura ad arco con gas inerte e tungsteno (TIG) e nella saldatura al plasma.
Il tungsteno è un materiale ad altissima temperatura di fusione, con ottime proprietà di emissione termoionica che viene sfruttata per facilitare il funzionamento dell’arco elettrico.
Gli elettrodi sono realizzati mediante sinterizzazione di polveri e successiva forgiatura, nello specifico, quelli in tungsteno per TIG contengono piccole quantità di ossidi metallici che assicurano al materiale particolari benefici come:
- facilitare l’avvio del transitorio di corrente;
- migliorare la stabilità dell’arco;
- aumentare la portata di corrente dell’asta;
- ridurre il rischio di contaminare la superficie di base;
- aumentare la vita dell’elettrodo.
Il gas di protezione più frequentemente utilizzato per la saldatura TIG è l’ARGON.
Il grado di purezza dovrebbe essere ≥ 99,998%. In caso di metalli con un’ottima conduttività termica, come l’alluminio o il rame, viene a volte utilizzato anche l’ELIO.
La geometria dell’estremità dell’elettrodo è molto importante perché ha un effetto sull’arco TIG.
In ogni applicazione, il tipo di tungsteno e la forma della punta dell’elettrodo consentono di determinare la qualità dell’arco e le prestazioni da ottenere in saldatura. Le geometrie per l’elettrodo sono di forma appuntita e troncata.
Sembrano delle cose semplici e di poco rilievo, ma sono fondamentali da conoscere perché avere una conformazione cambia le carte in gioco, cambiano le tipologie di penetrazione.
ESTREMITA’ APPUNTITA
Migliora la stabilità dell’arco
🔹 Usata durante la saldatura a basso amperaggio
🔸 Ridotta penetrazione
🔹 Durata ridotta degli elettrodi
🔸 Cordone di saldatura più ampio
🔹 Innesco arco facilitato
ESTREMITA’ TRONCATA
🔹 Usata durante la saldatura ad alto amperaggio
🔸 Migliore penetrazione
🔹 Maggior durata degli elettrodi
🔸 Cordone di saldatura più stretto
🔹 Innesco arco dicoltoso
Le tipologie di elettrodo in tungsteno che FIAMMARC propone maggiormente sono quelle di colore:
- VERDE, elettrodo in tungsteno PURO: viene utilizzato principalmente per la saldatura AC (Corrente Alternata) di alluminio e magnesio e per altre applicazioni a bassa corrente. Consente di mantenere una buona stabilità dell’arco con una ragionevole buona resistenza all’usura ed alla contaminazione dell’elettrodo.
- ROSSO, elettrodo in tungsteno contenente un 2% di TORIO: questa è la tipologia di elettrodo in tungsteno più diffusa, trova un suo utilizzo generale per le applicazioni nella corrente continua (DC). E’ l’elettrodo più utilizzato per la lunga durata e versatilità. Il Torio migliora l’accensione dell’arco e consente di utilizzare amperaggi superiori in saldatura. Questo elettrodo opera molto al di sotto della sua temperatura di fusione garantendo un consumo significativamente inferiore ed una maggiore stabilità dell’arco.
- GRIGIO, elettrodo in tungsteno contenente un 2% di CERIO: è ottimale nella saldatura DC (Corrente Diretta) di acciaio al carbonio, acciaio inossidabile, rame e leghe, argento, e titanio con bassi amperaggi e funziona bene anche nei processi di saldatura AC. Ha un’ottima accensione a bassi amperaggi, stabilità dell’arco e lunga durata.
- BIANCO, elettrodo in tungsteno contenente un 0,8% di Zirconio garantisce un basso rischio di contaminazione del bagno di saldatura. Viene impiegato principalmente nella saldatura di alluminio e magnesio. Possiede buone prestazioni in corrente alternata (AC), scarse in corrente continua (DC).
- NERO, elettrodo in tungsteno contenente un 1% di Lantanio, è indicato sia per la saldatura in corrente continua (DC) che in corrente alternata (AC).
- ORO, elettrodo in tungsteno contenente un 1,5 % di Lantanio, gli ossidi di Lantanio garantiscono un ottimo innesco, che aumenta in corrispondenza della percentuale presente nella lega dell’elettrodo. Essendo non radioattivi con ottime prestazioni e con un’ampia gamma di utilizzo, vengono impiegati in sostituzione agli elettrodi toriati (WTh).
- TURCHESE, elettrodo legato con terre rare (miscela di ossidi tra cui ittrio, scandio, serie di lantanidi e cerio). Non è radioattivo. Mostra ottime prestazioni di innesco e durata dell’elettrodo. Ha un’eccellente stabilità d’arco. E’ adatto ad applicazioni universali sia in corrente continua (DC), che alternata (AC). Costituisce una valida alternativa agli elettrodi toriati (WTh).
- BLU, elettrodo in tungsteno contenente un 2% di LANTANIO: possiede un’eccellente accensione e riaccensione, un’ottima stabilità dell’arco, un’eccellente conduttività di corrente e consente di mantenere la geometria data alla punta dell’elettrodo anche in condizioni gravose di utilizzo. Adatto per l’uso sia in AC o DC. Mostra eccellenti prestazioni sia in basso che alto
Il bagno di saldatura può essere singolo o misto. Singolo se nella saldatura il pezzo viene fuso/unito, misto se vi è metallo di apporto + fusione = giunto.
Essendo un processo manuale, occorre dare la giusta attenzione alla distanza tra l’elettrodo e il materiale base.
Per mantenere un basso apporto termico (dato da V = A x 60/cm min) occorre stare il più vicino possibile al materiale base senza toccarlo per evitare inclusioni di tungsteno nel giunto saldato.
L’energia necessaria per fondere le parti da unire è fornita da un arco elettrico che si genera tra l’elettrodo infusibile e il pezzo da saldare.
Il materiale d’apporto va sempre aggiunto nel bagno di fusione, MAI NELL’ARCO ELETTRICO.
Nell’arco elettrico andrebbe a fondere sicuramente, ma la goccia cadendo dall’arco elettrico al bagno di fusione non arriva ad essere un corpo unico, bisognerebbe poi rifonderla creando delle mancanze di fusione (la bacchetta deve essere più sdraiata possibile).
Per affilare correttamente il tungsteno e prevenirne la contaminazione, è preferibile utilizzare una mola appositamente progettata per resistere alla durezza del tungsteno. Occorre molare l’elettrodo longitudinalmente nella direzione della ruota con un angolo di 90°. In questo modo si riduce la presenza di scorie e creste sul tungsteno che potrebbero generare un arco anomalo o la contaminazione del bagno di saldatura.
Forma dell’arco e profilo della zona di fusione in base all’angolo di affilatura della punta fatta all’elettrodo e questo influisce sulla dimensione del cordone di saldatura e sulla penetrazione.
Principali criteri di selezione degli elettrodi in tungsteno
- Stabilità dell’arco,
- Durata di vita;
- Buon innesco;
- Resistenza termica.
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