Saldatura ad arco voltaico con elettrodo rivestito

La saldatura ad elettrodo rivestito (che a livello internazione si indica con la sigla SMAW – Shielded Metal Arc Welding – saldatura ad arco con metallo protetto) è ancora la saldatura più utilizzata in tutto il mondo grazie all’economicità del macchina per saldare e alla possibilità di arrivare in qualunque punto semplicemente prolungando i cavi dei due elettrodi.

Questo tipo di saldatura si è sviluppata tra la fine del 1800 e i primi del 1900 ma i primi elettrodi non erano come quelli moderni. Inizialmente non esisteva alcun disossidante, e questo rendeva la saldatura alquanto inefficiente e precaria in quanto in essa venivano a inserirsi molte impurità derivanti dall’ossidazione dell’aria e dei materiali.
Si passò, quindi, ad avere degli elettrodi cilindrici che contenevano il disossidante al loro interno ma gli esperimenti che seguirono evidenziarono che il migliore elettrodo era quello realizzato con il materiale d’apporto rivestito di disossidante, proprio come quelli che tutt’ora si utilizzano in tutto il mondo.

SALDATRICE

La saldatrice è l’elettroutensile che serve per saldare.
E’ un macchinario molto semplice, dotato sostanzialmente di un trasformatore in grado di erogare altissimi valori di corrente (I) ma bassissimi valori di tensione (V). Infatti, durante la saldatura, il voltaggio presente tra negativo e positivo è di circa 25 volt e la corrente può variare mediamente da 40 a 250 ampere con punte ancora maggiori. La maggior parte delle saldatrici portatili ha un range di 55-150 ampere circa.

TECNICA DI SALDATURA

Rispetto alla saldatura a filo continua (MIG), questo tipo di saldatura è più difficoltosa perché, utilizzando fili di diametro maggiore, deve sviluppare più corrente per sciogliere i materiali, cosa che col filo continuo non avviene perché il filo del materiale d’apporto è molto più sottile.
Comunque con la pratica chiunque è in grado di effettuare buone saldature.
Per saldare ad arco si collega prima il polo positivo al materiale da unire, e poi si avvicina l’elettrodo (al materiale da saldare) con una angolazione compresa tra i 60° e gli 80°: una volta scoccata la scintilla si “tira” l’elettrodo lentamente verso il lato in cui avete ottenuto l’angolazione indicata. Attenzione perché l'elettrodo non deve toccare il materiale da saldare ma deve restare sollevato di qualche millimetro. “Tirare” significa che se ad esempio utilizzate la mano destra, l’angolo tra 60° e 80° deve essere creato alla vostra destra, e sempre verso destra dovrete spostarvi per depositare man mano il materiale d’apporto. Una volta che il materiale si sarà raffreddato, potrete togliere la scoria (il materiale disossidante di protezione) picchiettando con la punta di un martello. Da notare che nei casi di saldatura perfetta, la scoria tende a sollevarsi spontaneamente dal cordolo della saldatura.

ELETTRODI E CORRENTE

Nella saldatura ad elettrodo ci sono solo due parametri che si possono variare: il diametro dell’elettrodo e il valore della corrente di saldatura. Tutti e due si scelgono in base allo spessore del materiale da saldare, anche se, con piccole oscillazioni, esiste una proporzione tra i due che ogni saldatrice reca sul suo involucro.
I problemi che possono maggiormente incorrere durante una saldatura sono:

1. elettrodo troppo sottile: richiede poca corrente e spesso questo impedisce che i pezzi da unire si scaldino a sufficienza per ottenere una buona saldatura;
2. elettrodo troppo spesso: richiede maggiore corrente e questo potrebbe bucare i pezzi da saldare;
3. l’elettrodo si attacca al materiale da saldare e non scocca l’arco voltaico: la corrente è troppo bassa. Se ciò accade, bisogna velocemente spegnere la saldatrice e staccare l’elettrodo piegandolo a destra e a sinistra oppure utilizzando un tronchese.

ELETTRODI

Gli elettrodi più utilizzati sono quelli rivestiti di rùtilo (biossido di titanio) si per il costo più basso sia perché riescono a dare un cordolo di saldatura molto liscio e più bello esteticamente.
Poi ci sono:
- elettrodi acidi, che servono per materiali con buone caratteristiche di saldabilità perché il cordone è soggetto a cricche a caldo;
- elettrodi cellulosici, servono per facilitare la saldatura in posizioni difficili (verticali). Sono elettrodi che hanno la penetrazione più alta di tutti, 2 volte il loro diametro;
- elettrodi ossidanti, permettono di saldare restando a contatto con il materiale da unire e depositano maggior quantità di materiale rispetto agli altri;
- elettrodi basici, sono praticamente gli unici che consentono le saldature sopratesta in quanto creano un bagno di fusione particolarmente freddo e il materiale non cola, per questo sono adatte a tutte le posizioni di saldatura. Questo grande vantaggio, però, ha dei risvolti negativi: un arco voltaico molto corto che richiede una fermezza maggiore, gli elettrodi devono essere assolutamente privi di umidità, le scorie di protezione del cordolo sono più difficile da rimuovere.