Saldature autogene: Cos’è, Significato e Definizione
Apriamo una parentesi importante sui termini usati in saldatura che spesso vengono utilizzati in modo improprio. “Saldatura autogena” è uno dei tanti e oggi STS Certificazioni ti spiega il perché e soprattutto come non cadere nella trappola.
Saldature Autogene definizione e significato
La saldatura autogena è una tecnica di saldatura in cui i pezzi da unire vengono fusi direttamente, senza l’utilizzo di un materiale di apporto esterno. Il principio fondamentale che caratterizza questa tecnica è la fusione dei bordi dei due materiali da unire, sfruttando il calore generato da una fonte come il gas combustibile (ad esempio acetilene) e ossigeno. Durante il processo, le superfici dei due pezzi raggiungono la temperatura di fusione e si legano tra loro formando un’unica massa solida, garantendo un’unione omogenea e resistente. Questa tipologia di saldatura è particolarmente indicata per materiali simili, come l’acciaio, dove la continuità del materiale assicura una giuntura robusta e uniforme.
Breve storia della saldatura autogena
La saldatura autogena ha radici antiche, ma la sua diffusione inizia con l’invenzione dell’ossiacetilene nel XIX secolo, che rese possibile ottenere temperature elevate sufficienti a fondere diversi tipi di metalli. Grazie alla sua semplicità e all’efficacia, questa tecnica divenne rapidamente popolare in vari settori, come l’industria automobilistica, la cantieristica navale e la costruzione di infrastrutture. Con il passare del tempo, è stata ulteriormente perfezionata per consentire lavorazioni precise e sicure, diventando una delle tecniche più comuni utilizzate nella lavorazione dei metalli. Oggi, la saldatura autogena trova ancora largo impiego in settori industriali, ma anche in ambito artigianale e domestico, grazie alla facilità di esecuzione e ai costi contenuti.
Cos’è la saldatura autogena?
La saldatura autogena è un processo di saldatura in cui il materiale base (o più semplicemente le due parti metalliche da unire) viene fuso e prende quindi parte, insieme all’eventuale materiale di apporto, alla formazione della zona fusa del cordone di saldatura.
A livello corrente quando si parla di saldatura si sottintende che sia autogena, mentre il termine “saldatura autogena” viene alle volte usato per indicare una saldatura eseguita senza materiale d’apporto, perciò bisogna essere precisi e soprattutto fare attenzione quando ci si imbatte in questo termine. Conveniente chiedere di precisare…
Differenza tra saldatura autogena ed eterogenea
La differenza principale tra saldatura autogena ed eterogenea sta nell’uso del materiale di apporto.
- Saldatura autogena: (chiamata anche brasatura) i due pezzi di metallo vengono fusi insieme senza l’aggiunta di materiale esterno. La fusione avviene esclusivamente grazie al calore applicato, che porta i due metalli a unirsi direttamente.
- Saldatura eterogenea: si utilizza un materiale di apporto, solitamente diverso dai materiali base, per creare la giunzione. Questo materiale viene fuso insieme ai pezzi da saldare, garantendo la tenuta e la resistenza del collegamento.
Saldatura autogena e eterogenea differenza
La saldatura autogena è ideale per metalli simili, mentre l’eterogenea è adatta per giunzioni tra materiali diversi o per garantire maggiore resistenza.
Vi sono quindi molteplici tecnologie che fanno parte della famiglia della saldatura autogena?
La saldatura autogena può essere effettuata tramite diversi procedimenti di saldatura quali TIG, elettrodo rivestito, filo continuo ecc. Parlando di saldatura filo continuo è bene fare una precisazione, in quanto viene spesso richiamato indistintamente con i due acronimi MIG e MAG. Gli acronimi MIG e MAG derivano rispettivamente da metal inert gas e da metal active gas, perciò la differenza tra le due tecnologie sta appunto nell’utilizzo di un gas di protezione inerte nel caso del MIG e di un gas di protezione attivo nel caso del MAG. Il MAG viene utilizzato ad esempio per gli acciai al carbonio e per gli acciai inossidabili austenitici mentre il MIG viene utilizzato per le leghe di alluminio.
La saldatura eterogena, invece che cos’è? Anche questo termine viene frainteso?
E’ opposta alla saldatura autogena. La saldatura eterogena è un processo di saldatura in cui il materiale base non viene portato a fusione, mentre il materiale d’apporto, in questo caso sempre presente, viene portato a fusione per realizzare l’unione fra i materiali base. La saldatura eterogena viene normalmente chiamata brasatura. Nella brasatura i materiali da unire si accoppiano in modo che fra i due vi sia un meato (gap di brasatura) di dimensioni opportune che dovrà essere riempito per capillarità dal materiale di apporto.
Come funziona la saldatura autogena
Il principio base
La saldatura autogena funziona attraverso la fusione dei bordi dei due metalli da unire, che avviene grazie all’applicazione di calore intenso. Il processo sfrutta una fonte di calore, come una fiamma generata dalla combustione di gas (tipicamente una miscela di ossigeno e acetilene), che porta i metalli a raggiungere la loro temperatura di fusione. Una volta che i bordi dei materiali si fondono, vengono lasciati raffreddare e solidificare, creando una giunzione uniforme e resistente. Non viene impiegato alcun materiale di apporto, il che rende questo processo ideale per unire materiali simili, mantenendo omogeneità tra i pezzi saldati.
Tecniche principali
Le tecniche di saldatura autogena variano a seconda del tipo di fonte di calore utilizzata. Le principali tecniche includono:
- Saldatura a gas: Questa è la forma più comune di saldatura autogena e utilizza una miscela di ossigeno e acetilene per creare una fiamma molto calda. Il calore generato è sufficiente per fondere metalli come l’acciaio o l’alluminio.
- Saldatura a fiamma: Una variante della saldatura a gas, in cui una fiamma ossiacetilenica viene regolata per controllare la temperatura e ottenere un’unione precisa. Può essere usata per lavori che richiedono alta precisione, come nel campo della gioielleria o in piccoli lavori artigianali.
- Saldatura al plasma: Anche se più rara, la saldatura al plasma può essere considerata una forma di saldatura autogena, dove un arco di plasma viene utilizzato per fondere i materiali senza aggiungere alcun materiale esterno.
Strumenti utilizzati (cannello, gas, regolatori e DPI)
Per eseguire correttamente la saldatura autogena, è necessario disporre di una serie di strumenti specifici, tra cui:
- Cannello per saldatura: Questo strumento è utilizzato per miscelare il gas e l’ossigeno e generare la fiamma necessaria a fondere i materiali. Esistono diversi tipi di cannelli, regolabili per ottenere la giusta intensità di calore.
- Bombole di gas: Sono necessarie bombole contenenti gas combustibili (solitamente acetilene) e ossigeno per alimentare la fiamma. L’acetilene è il gas più comunemente utilizzato per la sua capacità di raggiungere temperature molto elevate.
- Manometri e regolatori: Questi strumenti permettono di regolare la pressione del gas e dell’ossigeno, mantenendo un flusso costante e sicuro durante la saldatura.
- Protezione personale: Durante il processo di saldatura è fondamentale garantire la sicurezza dell’operatore. I dispositivi di protezione individuale (DPI) includono maschere per la protezione del viso e degli occhi contro gli schizzi di metallo fuso e i raggi ultravioletti, guanti ignifughi, e abbigliamento resistente al calore.
L’uso corretto di questi strumenti, insieme a una solida conoscenza della tecnica, permette di eseguire saldature autogene precise e sicure.
A questo punto vien da sé la domanda: che cos’è la saldobrasatura?
La saldobrasatura è una brasatura in cui si ha la sola fusione del materiale di apporto, ma per la quale vengono utilizzate le preparazioni dei lembi dei materiali da unire tipiche della saldatura autogena. Si va quindi a realizzare un cordone di saldatura costituito dalla fusione del solo materiale di apporto. La saldobrasatura viene ad esempio utilizzata nel campo automotive e molto spesso sfruttando come materiale di apporto leghe di rame quali CuSi3 per l’unione di sottili lamiere di acciaio.
Vantaggi della saldatura autogena
Semplicità e versatilità
La saldatura autogena è apprezzata per la sua semplicità operativa. Non richiede l’uso di materiali di apporto, il che la rende più rapida rispetto ad altre tecniche di saldatura. Può essere utilizzata su una vasta gamma di metalli, come acciaio, alluminio e rame, e in diverse condizioni, anche in ambienti di difficile accesso. Questa versatilità la rende una tecnica ideale sia per lavorazioni industriali complesse che per applicazioni domestiche o artigianali.
Costo ridotto
Un altro vantaggio della saldatura autogena è il costo contenuto. Poiché non è necessario aggiungere materiale di apporto, i costi operativi sono ridotti, specialmente per saldature di piccole dimensioni. Inoltre, gli strumenti richiesti, come i cannelli e le bombole di gas, sono generalmente economici e facilmente reperibili. Questo la rende una scelta economica per molti progetti, sia in contesti industriali che per lavori di manutenzione e riparazione.
Unione omogenea
La saldatura autogena crea un giunto omogeneo, poiché i materiali fusi provengono dagli stessi pezzi da saldare. Questo significa che non ci sono differenze di composizione chimica tra la giuntura e il resto del materiale, garantendo un’unione forte e duratura, specialmente quando i pezzi da saldare sono dello stesso metallo. È ideale per applicazioni in cui l’integrità strutturale è fondamentale, come nell’industria automobilistica o nella costruzione di infrastrutture.
Svantaggi della saldatura autogena
Applicabilità limitata
Uno dei principali svantaggi della saldatura autogena è la sua limitata applicabilità. Poiché il processo si basa sulla fusione diretta dei metalli da unire, funziona al meglio solo su materiali simili. Questo significa che non è adatta per giuntare metalli diversi o leghe con caratteristiche termiche e chimiche diverse. Inoltre, la tecnica è meno efficace su materiali molto spessi, poiché il calore potrebbe non penetrare a sufficienza per creare una saldatura solida.
Richiede precisione ed esperienza
Anche se semplice in teoria, la saldatura autogena richiede una grande precisione e una mano esperta per ottenere risultati ottimali. Se non si controllano adeguatamente la fiamma o la temperatura, è facile generare difetti come crepe o porosità nella giuntura, compromettendo la resistenza e la durata della saldatura. Questo rende necessario avere saldatori qualificati e ben addestrati, specialmente in contesti industriali critici.
Consumo elevato di gas
Un altro svantaggio della saldatura autogena è l’alto consumo di gas. La saldatura a fiamma richiede una fornitura costante di ossigeno e acetilene, il che può aumentare i costi operativi, specialmente in lavori di lunga durata. La gestione delle bombole di gas, inoltre, richiede attenzioni specifiche per garantire la sicurezza, come il corretto stoccaggio e la manutenzione, aggiungendo ulteriori considerazioni logistiche.
Cos’è il gas per saldature autogene gas
Il gas utilizzato per la saldatura autogena è un idrocarburo che, combinato con l’ossigeno come comburente, genera una fiamma estremamente calda, ideale per fondere i metalli.
Questo processo richiede un ambiente con elevato apporto di ossigeno, poiché la reazione chimica avviene in condizioni fortemente ossidanti. Il tipo di gas più comunemente usato è l’acetilene, che, insieme all’ossigeno, può raggiungere temperature molto elevate, permettendo la fusione diretta dei materiali senza bisogno di aggiungere materiali di apporto.
Rubrica: Virtuosismi in saldatura
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