Quando è stata messa a punto, in cosa consiste, che attrezzature richiede e per quali applicazioni è preferibile utilizzare questo metodo di saldatura.
Fin da quando l’uomo ha iniziato a lavorare i metalli, ha cominciato a sviluppare anche le diverse tecniche di saldatura. Durante il Medioevo, il metodo di saldatura tradizionale consisteva nel riscaldare i pezzi di metallo da unire, rendendoli incandescenti fino al calor giallo-bianco, per poi sottoporli a martellatura e fonderli insieme. È ovvio però che questa tecnica, essendo rudimentale, per garantire buoni risultati richiedesse molto tempo e un grande sforzo fisico da parte dei fabbri, e l’omogeneità della saldatura non era garantita nonostante l’impegno profuso.
All’inizio del ventesimo secolo fu possibile migliorare la qualità e soprattutto l’omogeneità delle saldature, grazie all’introduzione di una tecnica basata sulla combustione di acetilene e ossigeno, e appunto per questo definita ossiacetilenica. Fu soltanto nel 1925 che, grazie allo sviluppo di generatori elettrici di alta potenza, venne finalmente messo a punto il processo di saldatura a resistenza, più comunemente noto come saldatura ad arco in quanto sfrutta appunto il principio fisico dell’arco voltaico scaturito dall’accostamento di due elettrodi.
Come avviene il processo di saldatura ad arco
Nella saldatura ad arco, quindi, il metallo viene fuso grazie all’elevata temperatura generata dall’arco voltaico. Questo viene prodotto avvicinando tra loro i pezzi da saldare, ai quali viene collegato l’elettrodo negativo, e la bacchetta di metallo la quale, collegata alla pinza del polo positivo, fa a sua volta da elettrodo.
Quando la punta dell’elettrodo positivo viene a contatto con i pezzi da saldare, scocca l’arco voltaico che fonde insieme sia i pezzi sia l’elettrodo, il quale fornisce il materiale di apporto per la saldatura.
Subito dopo la Seconda Guerra Mondiale, il processo di saldatura ad arco ha subito ulteriori modifiche ed è stato affinato allo scopo di produrre saldature di qualità superiore, dalla resistenza e dall’omogeneità incrementate. Si è così passati pian piano prima dall’elettrodo nudo a quello rivestito, e poi al procedimento ad arco sommerso e ai metodi MIG e MAG.
La differenza sostanziale tra le diverse metodologie sta nel grado di preservazione del bagno di saldatura, ovvero del metallo fuso dal passaggio dell’arco. Durante la saldatura a elettrodo, infatti, il bagno di saldatura è esposto sia alle scorie prodotte dal processo sia all’ossigeno presente nell’aria, che tende a ossidare facilmente il metallo fuso. Con l’introduzione degli elettrodi rivestiti è stato possibile ridurre il problema dell’ossidazione, in quanto il materiale di rivestimento, bruciando, libera un gas che crea una cappa isolante tra la superficie del bagno di saldatura e l’aria circostante.
Le saldature ad arco sommerso e con elettrodo rivestito quindi, e nella fattispecie i metodi MIG, MAG e TIG, producono saldature qualitativamente migliori per quanto riguarda la resistenza all’ossidazione. Restano però soggette alle intrusioni delle scorie, che compromettono l’integrità strutturale della saldatura, e ad altri problemi dovuti alla mancanza di esperienza nel maneggiare la pinza con l’elettrodo o la torcia con il filo continuo.
Gli impianti di saldatura ad arco
La corrente richiesta per generare un arco caldo al punto da fondere il metallo è molte, ecco perché questo tipo di saldatura è stato introdotto soltanto in epoca relativamente recente. Le prime saldatrici erano macchine molto ingombranti proprio a causa delle dimensioni e del peso del generatore, e soprattutto del trasformatore di corrente. Il processo di saldatura, infatti, richiede corrente continua, mentre la rete elettrica eroga corrente alternata.
Gli impianti di saldatura di vecchia generazione erano quindi pesanti e ingombranti a causa del trasformatore necessario a fornire la corrente continua; grazie all’introduzione della tecnologia inverter, però, è apparsa una nuova generazione di saldatrici dalle dimensioni compatte e dal peso contenuto, in grado di eseguire le saldature ad arco MIG, MAG, WIG e TIG, sia quelle a elettrodo sia a filo continuo.
Quella basata sulla tecnologia inverter, di conseguenza, è la migliore saldatrice tra tutte quelle attualmente in uso, in quanto permette di saldare quasi ogni tipo di lega metallica, incluso l’alluminio, e di eseguire dei giunti di altissima qualità per quanto riguarda la tenuta nel tempo, la resistenza alla corrosione e la solidità. Inoltre è compatta, relativamente leggera e facilmente trasportabile, tutte caratteristiche che l’hanno resa molto popolare sia tra i saldatori professionisti sia tra gli hobbisti.
Le varie applicazioni e le difficoltà del metodo
La saldatura ad arco, quindi, date le sue peculiari caratteristiche, viene usata innanzitutto nell’industria civile per la creazione di grossi macchinari meccanici o strutture metalliche, in quella aerospaziale per la fabbricazione di razzi vettori e velivoli di vario tipo, nell’industria navale e così via.
In campo professionale la saldatura ad arco trova larga applicazione in edilizia, in carpenteria, in meccanica e più in generale nella lavorazione del ferro, sia nelle grandi officine e laboratori specializzati sia in ambito artigianale e di micro-impresa. In campo hobbistico, invece, le saldatrici ad arco sono utilizzate dagli amanti di fai da te e bricolage, in special modo da coloro che amano provvedere personalmente ai lavori di manutenzione domestica, e dagli appassionati di automobili e motociclette.
Nonostante la saldatura ad arco sia praticata anche in ambito hobbistico, però, rimane comunque un metodo di gran lunga più difficile rispetto alla saldatura ossiacetilenica e alla saldatura a elettrodo. La saldatura a elettrodo rivestito e quella a filo continuo infatti, soprattutto quelle con gas, richiedono una grande abilità manuale e di coordinazione, ragion per cui soltanto i più esperti riescono a ottenere i risultati migliori dai loro impianti di saldatura.
Ecco perché i saldatori meno esperti e gli appassionati di hobbistica e fai da te, prediligono ancora le saldatrici ad arco come quella a elettrodo nudo, tanto per fare un esempio, che è meno versatile per quanto riguarda le diverse saldature possibili, ma in compenso è di gran lunga più facile da usare.
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