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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA
Saldatura elettrica. Nozioni di base sulla saldatura semiautomatica. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / attrezzatura per saldatura Semiautomatico o, come viene anche chiamato, saldatura meccanizzata nei gas protettivi, nonostante la sua complessità tecnologica, è ampiamente utilizzato nella vita di tutti i giorni e nella produzione. I vantaggi di questo tipo di saldatura includono:
Gli svantaggi includono:
Per i suoi vantaggi, la saldatura semiautomatica è amata dagli addetti all'assistenza automobilistica, dove ha praticamente sostituito tutti gli altri tipi di saldatura. Nella fig. 18.9 mostra schematicamente una stazione di saldatura per saldatura semiautomatica, dotata di una sorgente di saldatura CC 1, un meccanismo di alimentazione 2, una bobina di filo 3, una valvola del gas 4, un riscaldatore ed essiccatore di gas 5, un riduttore di gas 6, un bombola del gas 7. Alla parte da saldare 12 filo di saldatura, corrente e gas di protezione fluiscono attraverso il supporto del tubo 8. Per il filo è presente un canale specializzato 9. Spesso il canale ha un rivestimento antiattrito, che facilita l'alimentazione del filo. Il filo è collegato alla sorgente tramite un apposito puntale scorrevole in rame 10.
Tipicamente la saldatura semiautomatica viene utilizzata per la saldatura dell'acciaio e dell'acciaio inossidabile, nonché per la saldatura dell'alluminio. La saldatura viene eseguita con filo metallico o animato, che viene introdotto nella zona di saldatura tramite uno speciale meccanismo di alimentazione. Per proteggere la zona di saldatura dall'ossigeno e dall'azoto presenti nell'aria viene utilizzato un gas di protezione che è anidride carbonica, argon, elio o loro miscele. Il più comune è la saldatura dell'acciaio in un ambiente di anidride carbonica o in una miscela di anidride carbonica e argon. La saldatura è fatta inversione di polarità della corrente continua (meno sul prodotto). Per la saldatura viene utilizzato un filo relativamente sottile Poiché la densità di corrente aumenta, la saldatura avviene nel tratto ascendente della caratteristica corrente-tensione dell'arco. Per abbinare le caratteristiche corrente-tensione dell'arco e della sorgente, quest'ultima deve avere una caratteristica esterna rigida. In questo caso, a causa dell'elevata densità di corrente e della rigida caratteristica esterna della sorgente, la lunghezza dell'arco si autoregola (Fig. 18.10).
Ad esempio, quando l'arco viene accorciato, la corrente di saldatura aumenta notevolmente, l'elettrodo inizia a sciogliersi più intensamente e la lunghezza dell'arco viene ripristinata. Di conseguenza, man mano che l'arco si allunga, la corrente di saldatura diminuisce, la fusione dell'elettrodo rallenta e anche la lunghezza dell'arco viene ripristinata. Cioè, la lunghezza dell'arco dipende dalla tensione di uscita della sorgente e dipende poco dalla velocità di avanzamento del filo. A sua volta, la corrente di saldatura è proporzionale alla velocità di avanzamento del filo. Affinché il meccanismo di autoregolazione funzioni, la sorgente di saldatura durante un cortocircuito in uscita deve fornire una velocità di aumento della corrente al livello di dI/dt = 60-180 kA/s per filo con un diametro di 0,8-1,2 mm. La velocità di aumento della corrente dipende dalla componente induttiva del circuito di saldatura, che è determinata dall'induttanza di dispersione del trasformatore di saldatura e dall'induttanza dell'induttanza lineare nel circuito di saldatura. Se il generatore di saldatura è alimentato da una rete monofase, allora sorge un conflitto di requisiti:
A causa della difficoltà di risolvere questo conflitto, tra i progettisti dilettanti è forte la convinzione che non esista una buona sorgente monofase per la saldatura semiautomatica. Naturalmente, l'utilizzo di un trasformatore trifase con raddrizzatore trifase consente di ottenere una corrente continua con un basso livello di ondulazione, che ha un effetto benefico sulla stabilità dell'arco. In questo caso, resta da utilizzare una piccola induttanza per limitare la velocità di aumento della corrente al livello richiesto. È vero, nella vita di tutti i giorni la presenza di una rete trifase è più un'eccezione che una regola. Inoltre una sorgente trifase è più complessa e più costosa di una sorgente monofase. In realtà, non tutto è poi così male, ed esiste un modo per correggere lo svantaggio sopra menzionato delle sorgenti monofase: ad esempio, utilizzando una fonte aggiuntiva di corrente di reintegro che mantenga l'arco quando non c'è corrente principale. Per mantenere l'arco è sufficiente una corrente di circa 10 A. Le possibili opzioni per organizzare la corrente di reinserzione sono mostrate in Fig. 18.11.
Le opzioni mostrate in Fig. 18.11, hanno un principio di funzionamento simile, quindi considera l'opzione presentata in Fig. 18.11, a. Questa opzione è utilizzata nelle sorgenti monofase di Selma. Qui, le fonti di corrente principale e di reintegro funzionano da un comune trasformatore monofase T1. La corrente al carico proviene direttamente dal ponte raddrizzatore VD1-VD4 e non vi è alcun errore in questo. Come dimostra la pratica, per limitare la velocità di aumento della corrente, l'induttanza di dispersione del trasformatore di saldatura T1 è generalmente sufficiente. La sorgente di corrente di reintegro è assemblata sui diodi VD5, VD6, condensatore C1 e induttore L1. Per alimentare l'arco viene utilizzata l'energia accumulata dal condensatore quando è presente la tensione di rete. L'induttanza L1 mantiene la corrente di reintegro al livello richiesto, impedendo che il condensatore C1 si scarichi rapidamente. L'opzione mostrata in Fig. 18.11, b, contiene meno parti, ma la modellazione in SwCad ha mostrato che questa opzione fornisce solo il 30% della corrente di reintegro rispetto all'opzione in Fig. 18.11, a. Non lesiniamo sugli abbinamenti e scegliamo l'opzione mostrata in Fig. 18.11, a. Autore: Koryakin-Chernyak S.L.
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0,5-2 mm, per cui la densità di corrente aumenta a 110-130 A/mm2. Per fare un confronto, durante la saldatura manuale con elettrodi rivestiti, la densità di corrente non supera i 20 A/mm2.
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