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CAPITOLO 3 - TECNOLOGIE
3.2 - TECNOLOGIE DI GIUNZIONE
3.2.3 - Saldatura ad arco in atmosfera protetta (MIG - TIG welding)

(...continua)

Il MIG è più semplice, più pratico, più veloce del TIG; viene usato quando la produttività e la semplicità operativa sono importanti.

Vantaggi comuni:

  • Qualità e integrità delle giunzioni, con appropriata progettazione del giunto e calibrazione dei parametri di saldatura;
  • Notevole esperienza industriale;
  • Possibilità di automazione;
  • Possibilità di accesso unilaterale; in particolare la saldatura MIG, accoppiata con una robotizzazione del processo, è adatta alla giunzione di nodi con complesse geometrie come quelli delle strutture Space Frame.

Svantaggi comuni:

  • Suscettibilità alla frattura della saldatura, con tendenza allo sviluppo di cricche.

La serie 6000, che viene spesso usata nella costruzione dei profilati estrusi degli Space Frame, è particolarmente suscettibile al fenomeno. Possono essere utilizzati dei fili di filler ricchi di silicio, come la serie 4000, che ha però minore resistenza. In realtà, come regola generale, la saldatura dovrebbe essere più solida del metallo a cui è applicata.

  • Necessità di preparazione superficiale, con rimozione di eventuali oli e lubrificanti oltre allo strato di ossido.

E’ possibile eseguire la saldatura anche senza la preparazione superficiale, ma si va incontro ad una sensibile diminuzione della qualità, dovuta alla maggiore porosità e alla mancanza di controllo del livello di penetrazione nelle lamiere sottili, della distorsione prodotta e quindi delle tolleranze dimensionali.

  • Distorsione termica

La distorsione indotta dal calore sviluppato può compromettere le tolleranze dimensionali del pezzo. Questo problema è stato uno dei principali fattori che hanno escluso la saldatura ad arco nella costruzione del telaio della Lotus Elise.

Una soluzione possibile sarebbe l’aumento dello spessore dei pezzi in prossimità dei punti di saldatura con l’applicazione di spessori aggiuntivi, ma ciò comporterebbe ulteriore complessità di montaggio ed un aumento del peso della struttura non necessario a fini strutturali.

  • Trattamenti termici post-saldatura

Con le leghe da bonifica come quelle della serie 6000 nella zona termicamente alterata le proprietà meccaniche subiscono un notevole degrado che è possibile in parte recuperare attraverso un successivo processo di invecchiamento, che comporta però costi aggiuntivi.

Inoltre mediante un’opportuna progettazione possono essere sfruttati gli stati tensionali indotti dalla saldatura, per esempio per la programmazione di modi di frattura predeterminati.

  • Aspetti ambientali
  • Produzione di fumi di allumina, ozono e polvere di alluminio;
  • Elevate richieste energetiche.

Il sistema di saldatura ad arco in atmosfera controllata viene già adottato frequentemente dall’industria automobilistica, come nel caso dell’Audi con la produzione dei telai ASF in lega di alluminio dei modelli A8 e A2.

  • Affidabilità del processo;
  • Rendimento e prestazioni del materiale d’apporto e degli alimentatori;
  • Razionalizzazione degli algoritmi di controllo.

 

 
 
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