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