Applicazioni

Macchine per saldatura

La saldatura è un processo comune per unire metalli utilizzato in una vasta gamma di applicazioni. Una fonte di alimentazione per saldatura è un dispositivo che fornisce e modula una corrente elettrica per eseguire la saldatura ad arco. Una macchina da saldatura a basso costo, di livello introduttivo, è il cosiddetto "buzz box" saldatore, come mostrato di seguito, che è un semplice trasformatore di potenza con un induttore saturabile o un circuito controllato dalla corrente. I due terminali del trasformatore sono collegati al metallo base ed all'elettrodo a bastoncino. Quando l'elettrodo a bastoncino entra in contatto con il metallo base, si genera un cortocircuito che causa un aumento della corrente e accende un arco, il quale fonde l'elettrodo a bastoncino e riempie la giunzione del metallo base. Poiché i "buzz box" saldatore hanno un controllo limitato, la qualità della saldatura dipende in gran parte dagli operatori. Peso elevato e rumore sono altri svantaggi dei saldatore. Con la disponibilità di semiconduttori di potenza, sono stati inventati saldatore ad invertitore avanzati. Utilizzando tecnologia di commutazione ad alta frequenza e controllo a ciclo chiuso, i saldatore sono diventati molto più leggeri e facili da usare. Il diagramma a blocchi di un saldatore ad invertitore a bassa potenza è mostrato di seguito.

La torcia e il pezzo da lavorare possono essere connessi agli uscite del saldatore in due modi differenti. Quando la torcia è connessa all'uscita negativa DC, si parla di "saldata diretta" (il flusso di elettroni esce dalla torcia), altrimenti si parla di "saldata inversa". La "saldata inversa" è molto più utilizzata oggi. Produce un buon profilo del cordone di saldatura, una penetrazione profonda e proprietà di saldatura complessive migliori (flessione, durata, porosità ecc.) per ponti, navi, costruzioni metalliche edili. Successivamente, tubi e passaggi radice sui tubi. Generalmente, le saldature su acciai ad alta resistenza e leghe basse vengono eseguite esclusivamente con saldatura DC "inversa". La saldatura DC "diretta" viene utilizzata su metalli laminati sottili nel tentativo di evitare che il materiale si bruci o in luoghi dove il metallo non sarà esposto a variazioni estreme di temperatura o acqua pericolosa. I saldatrici con uscita DC costante sono comunemente utilizzati, ma per l'alluminio, è necessario alternare le polarità di uscita ad una certa frequenza e schemi (saldatura AC). Questo è perché l'alluminio ha essenzialmente due strati, l'alluminio base e l'ossido di alluminio. L'ossido si forma fondamentalmente quando il metallo è esposto all'aria e ha un punto di fusione molto più alto di circa 2000 gradi C. Per esempio, l'alluminio base fonde a 650 gradi C. L'ossido di alluminio deve essere rimosso prima che il metallo base inizi a fondere. Se ciò non viene eseguito, il metallo base non può fondersi correttamente. Su lastre sottili, il metallo base si surriscalda e liquefa prima che l'arco possa attraversare l'ossido. È qui che entrano in gioco le proprietà di pulizia dell'AC.

Controllando la polarità e la durata dell'uscita DC, è possibile ottenere risultati di saldatura di alta qualità. Di seguito è riportato un esempio di WAVE BALANCE utilizzato per il saldataggio dell'alluminio in modalità AC HF TIG o AC LIFT TIG.

Bilanciamento Onda AC TIG

Per poter emettere uscite DC positive, DC negative e AC, i saldatrici a invertitore devono aggiungere un circuito di commutazione della polarità alle uscite. Di seguito è riportato un diagramma a blocchi di un circuito universale per saldatrici ad alta potenza e il profilo di controllo della corrente.