I Processi di Saldatura Tecnologie Industriali Dipartimento di Meccanica Sez. di Tecnologie Meccaniche e Produzione 1 Processi di saldatura Oxyfuel Oxyacetylene (OAW) Arc Resistance Solid State Unique Shielded Metal (SMAW) Resistance Spot (RSW) Friction (FRW) Thermit (TW) Ultrasonic (USW) Laser Beam (LBW) Gas Metal Arc (GMAW) Gas Tungsten (GTAW) Lista parziale Dipartimento di Meccanica Sez. di Tecnologie Meccaniche e Produzione Processi di saldatura • Tipi di giunti di testa a lembi sovrapposti ad L aT Di spigolo Dipartimento di Meccanica Sez. di Tecnologie Meccaniche e Produzione Processi di saldatura • Tipi di cordoni A punti (spot) Dipartimento di Meccanica Sez. di Tecnologie Meccaniche e Produzione Continuo (seam) INTRODUZIONE Alcuni tipi di saldature Dipartimento di Meccanica Sez. di Tecnologie Meccaniche e Produzione 5 CLASSIFICAZIONE AUTOGENE Per fusione (Gas, arco, laser) Per pressione / resistenza elettrica (Per punti, a rulli, per scintillio) ETEROGENE Brasature Dipartimento di Meccanica Sez. di Tecnologie Meccaniche e Produzione 6 SALDATURE A GAS Reazione primaria Reazione secondaria MIX Acetilene e Ossigeno • Economica • • Indipendente Problemi di stoccaggio Dipartimento di Meccanica Sez. di Tecnologie Meccaniche e Produzione 7 SALDATURE A GAS Taglio ossiacetilenico Dipartimento di Meccanica Sez. di Tecnologie Meccaniche e Produzione 8 SALDATURE AD ARCO ELETTRICO Video clip Dipartimento di Meccanica Sez. di Tecnologie Meccaniche e Produzione 9 Processi di saldatura ad arco Saldatura ad arco protetto (Shielded metal arc welding, SMAW ) Dipartimento di Meccanica Sez. di Tecnologie Meccaniche e Produzione SALDATURE AD ELETTRODO RIVESTITO Dipartimento di Meccanica Sez. di Tecnologie Meccaniche e Produzione 11 SALDATURE AD ELETTRODO RIVESTITO Preparazione dei lembi -Elettrodi * metallo * rivestimento * “scarpa” di gas Dipartimento di Meccanica Sez. di Tecnologie Meccaniche e Produzione 12 Processi di saldatura ad arco Gas tungsten arc welding, GTAW o Tungsten Inert Gas, TIG apporto Dipartimento di Meccanica Sez. di Tecnologie Meccaniche e Produzione SALDATURE TIG (TUNGSTEN INERT GAS) Dipartimento di Meccanica Sez. di Tecnologie Meccaniche e Produzione 14 SALDATURE TIG (TUNGSTEN INERT GAS) Generazione del calore, fenomeni ossidativi Materiale Corrente e polarità Accai dolci CC, polarità diretta Acciai inox CC, polarità diretta o CA Leghe di Alluminio CA Leghe di Magnesio CA Leghe di Nickel CC, polarità diretta Ottone CA Rame CC, polarità diretta Dipartimento di Meccanica Sez. di Tecnologie Meccaniche e Produzione 15 Processi di saldatura ad arco Saldatura ad arco plasma (Plasma arc welding, PAW ) Arco trasferito Dipartimento di Meccanica Sez. di Tecnologie Meccaniche e Produzione Arco non trasferito SALDATURE TIG (TUNGSTEN INERT GAS) Variante, saldatura ad arco di plasma Dipartimento di Meccanica Sez. di Tecnologie Meccaniche e Produzione 17 Processi di saldatura ad arco Gas metal arc welding, GMAW o Metal Inert Gas, MIG Facilmente robotizzabile Dipartimento di Meccanica Sez. di Tecnologie Meccaniche e Produzione apporto SALDATURE MIG/MAG – METAL INERT (ACTIVE) GAS Dipartimento di Meccanica Sez. di Tecnologie Meccaniche e Produzione 19 SALDATURE MIG/MAG – METAL INERT (ACTIVE) GAS Sensitività dell’arco elettrico (Autoregolazione) Dipartimento di Meccanica Sez. di Tecnologie Meccaniche e Produzione 20 SALDATURE AD ARCO SOMMERSO Tubi saldati Dipartimento di Meccanica Sez. di Tecnologie Meccaniche e Produzione 21 Processi di saldatura ad arco Flux-Cored Arc-Welding, FCAW Dipartimento di Meccanica Sez. di Tecnologie Meccaniche e Produzione Processi di saldatura non convenzionali • Saldatura laser (LBW) Dipartimento di Meccanica Sez. di Tecnologie Meccaniche e Produzione GIUNTO DI TESTA SALDATURE LASER Precisione e velocità Dipartimento di Meccanica Sez. di Tecnologie Meccaniche e Produzione 24 SALDATURE LASER Dipartimento di Meccanica Sez. di Tecnologie Meccaniche e Produzione 25 SALDATURE LASER Dipartimento di Meccanica Sez. di Tecnologie Meccaniche e Produzione 26 Processi di saldatura non convenzionali • Saldatura laser (LBW) Saldatura laser di titanio Saldatura laser robotizzata di alluminio Dipartimento di Meccanica Sez. di Tecnologie Meccaniche e Produzione Performance Processi di lavorazione non convenzionali Dipartimento di Meccanica Sez. di Tecnologie Meccaniche e Produzione 28 La saldatura a resistenza: varianti • Saldatura a lembi sovrapposti – Saldatura a punti (a) – Saldatura a proiezione (b) – Saldatura a rulli (c) (a) • Saldatura a lembi ravvicinati – A scintillio – Di testa Dipartimento di Meccanica Sez. di Tecnologie Meccaniche e Produzione (c) (b) 29 SALDATURE ALLO STATO SOLIDO • Saldatura a ultrasuoni (USW) Dipartimento di Meccanica Sez. di Tecnologie Meccaniche e Produzione F SALDATURE ALLO STATO SOLIDO FSW process was developed by the Welding Institute in 1991 FSW is a solid state welding process in which a specially designed rotating pin is first inserted into the adjoining edges of the sheets to be welded with a proper nuting angle and then moved all along the joint Some of FSW process advantage are: Absence of fusion with consequent absence of Porosity weld fumes, noise or sparks grain growth residual stress and distortion Dipartimento di Meccanica Sez. di Tecnologie Meccaniche e Produzione 31 SALDATURE ALLO STATO SOLIDO Some of FSW process advantage are (cont’d): produces desirable microstructures in the weld and heat-affected zones (dynamic recristallization) Low energy consumption conventional fusion welding) (compared to the Eclipse Absence of filler needed to be added and oxidation protection FSW can successfully join materials that are "unweldable" by fusion welding methods Frictional action heating Eclipse Plastic deformation heating No melting Complex flow pattern Dipartimento di Meccanica Sez. di Tecnologie Meccaniche e Produzione 32 SALDATURE ALLO STATO SOLIDO The basic equipment and the FSW process Dipartimento di Meccanica Sez. di Tecnologie Meccaniche e Produzione 33 Saldatura robotizzata • Applicazioni – Prime applicazioni • Saldatura a resistenza – In seguito • Saldatura ad arco – GMAW – SMAW – Più recentemente • Saldatura laser LBW • FSW Dipartimento di Meccanica Sez. di Tecnologie Meccaniche e Produzione • Robot di saldatura – Prevalentemente robot articolati (6 gdl) – Mean time to failure, MTTF • Circa 20000 ore – Vita utile • 8-10 anni