La saldatura ad arco è un tipo di processo di saldatura a fusione in cui un arco elettrico viene utilizzato per fornire calore per fondere le superfici di fusione dei materiali di base che devono essere uniti. Al fine di saldare un’ampia varietà di materiali in diverse forme, esistono diversi processi di saldatura ad arco, vale a dire: saldatura ad arco con metallo schermato, saldatura ad arco con gas metallico, saldatura ad arco con gas tungsteno, saldatura ad arco sommerso, saldatura ad arco con anima di flusso, saldatura ad arco sommerso, saldatura ad arco con perno, saldatura ad arco con carbonio, ecc. La saldatura ad arco in metallo schermato (SMAW), conosciuta anche come saldatura ad arco in metallo manuale (MMAW), è un processo di saldatura per fusione in cui l’arco si stabilisce tra un elettrodo rivestito di flusso e le piastre di base conduttive. Qui l’elettrodo è consumabile e quindi fonde i depositi sul cordone di saldatura per fornire materiale di riempimento. Questo elettrodo consumabile si presenta sotto forma di bacchetta corta e quindi si desidera una sostituzione frequente. Questo interrompe il processo e ostacola la produttività. Il metallo dell’elettrodo è anche rivestito con un flusso appropriato per proteggerlo dall’ossidazione. Questo fondente si disintegra anche durante la saldatura e produce il gas di protezione necessario per proteggere il cordone di saldatura caldo da ossidazioni e contaminazioni indesiderate. Il processo SMAW è normalmente eseguito manualmente e quindi il nome Manual Metal Arc Welding (MMAW). L’operazione manuale rende anche il processo versatile e quindi il processo SMAW ha un’ampia varietà di applicazioni civili e industriali.
Il Gas Metal Arc Welding (GMAW) è un altro processo di saldatura per fusione in cui l’arco è stabilito tra un elettrodo nudo continuo e le piastre di base conduttive. A differenza dello SMAW che impiega un elettrodo corto, il GMAW utilizza un elettrodo a filo di lunghezza molto lunga. Questo elettrodo a filo è avvolto in un pool in modo che possa essere alimentato continuamente per una durata più lunga. L’elettrodo è consumabile in natura e quindi si fonde per depositare il riempimento necessario nella fessura della radice. L’elettrodo GMAW non è rivestito da alcun flusso e quindi il gas di protezione viene fornito separatamente per proteggere il cordone di saldatura caldo. Questo gas di protezione può essere sia gas inerti come argon, elio e azoto (nella saldatura Metal Inert Gas o MIG) o una miscela di gas attivi e inerti (nella saldatura Metal Active Gas o MAG). Il processo si svolge di solito automaticamente con un minimo intervento umano. A causa dell’alimentazione continua dell’elettrodo a filo, il processo GMAW offre un tasso di deposizione di materiale di riempimento molto alto che rende il processo altamente produttivo. Tuttavia, il processo manca di flessibilità. Varie somiglianze e differenze tra la saldatura ad arco con metallo schermato (SMAW) e la saldatura ad arco con metallo in gas (GMAW) sono riportate di seguito in forma di tabella.
- Sia SMAW che GMAW sono processi di saldatura per fusione in quanto le superfici di fusione dei componenti di base sono fuse con l’aiuto del calore dell’arco per formare la coalescenza. In effetti, tutti i processi di saldatura ad arco sono saldatura per fusione.
- Entrambi i processi utilizzano elettrodi consumabili. Un elettrodo consumabile si fonde a causa del calore dell’arco e si deposita successivamente sul cordone di saldatura. Quindi fornisce il riempimento necessario per riempire il gap di radice. Quindi non è necessario fornire separatamente alcun riempitivo.
- La modalità di saldatura autogena non è possibile con nessuno di questi due processi, poiché il riempitivo viene applicato intrinsecamente. Una saldatura autogena viene effettuata senza l’applicazione di alcun materiale di riempimento.
- Entrambi i processi sono applicabili solo ai metalli di base conduttivi. Infatti, tutti i processi di saldatura ad arco sono applicabili solo a materiali conduttivi, poiché i metalli di base sono fatti un elettrodo per stabilire l’arco. Pochi processi di saldatura allo stato solido (come la saldatura per attrito, la saldatura per esplosione, ecc.) e i moderni processi di saldatura (come LBW, PAW, ecc.) possono essere applicati a materiali elettricamente non conduttivi.
Differenze tra SMAW e GMAW
| SMAW | GMAW |
|---|---|
| Come elettrodo per la saldatura SMAW (Shielded Metal Arc Welding) viene usata una barra corta e di piccolo diametro. La lunghezza dell’elettrodo è tipicamente limitata a 60 cm. | La saldatura ad arco con gas metallico (GMAW) impiega un elettrodo consumabile di piccolo diametro ma lungo che si presenta sotto forma di un filo. Questo filo lungo è avvolto in un pool. |
| L’elettrodo consumabile corto deve essere sostituito frequentemente. Così la saldatura non può essere effettuata in modo continuo per una durata più lunga. | A causa dell’elettrodo consumabile molto lungo, non è necessario cambiare frequentemente e così la saldatura può essere effettuata in modo continuo per una durata più lunga. |
| Questo processo non è molto produttivo perché il tasso di deposito del materiale d’apporto è basso. | Può depositare metallo d’apporto ad un tasso molto alto, e quindi è altamente produttivo. |
| Nel processo SMAW si utilizza un elettrodo rivestito di flusso. Lo strato di flusso è più spesso. | L’elettrodo nudo è utilizzato nel processo GMAW. A volte un sottile strato di rivestimento anticorrosivo è depositato sull’elettrodo. |
| Il rivestimento di flussante dell’elettrodo si disintegra durante la saldatura e fornisce il gas di protezione necessario. | Qui il gas di protezione è fornito in aggiunta da una bombola di gas alla torcia di saldatura tramite una tubazione adatta. |
| Il flusso produce anche uno strato di scoria sul cordone di saldatura. Questo strato di scoria protegge il bagno di metallo caldo dall’ossidazione, ma può anche portare a difetti di saldatura se viene incorporato all’interno del cordone di saldatura. | A causa dell’assenza di flusso, non si forma nessuno strato di scoria sul cordone di saldatura. Quindi i cambiamenti di difetti di inclusione di scoria sono anche nulli. |
| E’ versatile in quanto può essere impiegato in diverse posizioni in diversi orientamenti (posizioni). | E’ preferito solo per posizioni inclinate o verso il basso. |
| Come suggerisce il nome, la saldatura manuale ad arco metallico (MMAW) è principalmente eseguita manualmente. Quindi il rischio di errore umano è associato a questo processo. | GMAW può essere facilmente automatizzato richiedendo un intervento minimo dell’operatore umano. Di conseguenza, elimina il rischio di errori umani. |
