Come scegliere gli elettrodi per la saldatura ad arco

Per un profano, un elettrodo per saldatura è quell'apporto di metallo indispensabile durante una saldatura ad arco. L'elettrodo consente infatti di unire due elementi in acciaio separati. Chiamato anche bacchetta, l'elettrodo viene inserito sulla pinza portaelettrodo della saldatrice. La corrente elettrica, di intensità variabile in funzione del metallo da saldare e del suo spessore, passa attraverso l'elettrodo che si fonde a contatto con il metallo a massa, generando così un arco elettrico. Poiché i metalli hanno composizioni e spessori diversi, gli elettrodi sono progettati per assemblaggi di questi stessi metalli (assemblaggio omogeneo e assemblaggio eterogeneo).

La bacchetta per saldatura viene utilizzata durante la saldatura ad arco come materiale d'apporto ed è costituita da due elementi distinti:

• un'anima in metallo, la parte centrale della bacchetta

• un rivestimento friabile, intorno all'anima, in materiale essiccato diossidante che impedisce alla saldatura di ossidare

Anche se l'anima deve essere compatibile con il materiale da saldare (stesso materiale o con esso compatibile), il rivestimento è l'attore principale e ricopre diversi ruoli:

• è il conduttore elettrico d'innesco e protegge l'arco durante la saldatura

• orienta l'arco in base alla posizione di saldatura di piatto, a salire, a scendere o in posizione orizzontale

• protegge il bagno di fusione formando delle scorie che ne proteggono la superficie dal contatto con l'aria.

Per saldare i metalli comuni come l'acciaio al carbonio (ferro), l'acciaio inox, la ghisa e gli acciai legati, esistono tre tipi di rivestimento: rutilico, basico e cellulosico.

Rivestimento rutilico

Il rivestimento rutilico o acido-rutilico è il più comune. Produce un bel cordone di saldatura sia in piano che in angolo. Questo tipo di elettrodo viene utilizzato per le applicazioni comuni di carpenteria metallica e di ferramenta. Con un po' di pratica, è possibile saldare in ogni posizione - saldatura verticale ascendente, discendente, in piano o in angolo. La scelta del diametro dell'elettrodo è dettata dallo spessore da saldare. È possibile scegliere il tipo universale per un utilizzo occasionale o regolare. Una piccola scorta di elettrodi di vari diametri, come 1,6 mm, 2,5 mm e 3,2 mm, può rispondere alle esigenze di assemblaggio più comuni. Sul mercato si trovano elettrodi speciali per le saldature da realizzare in posizione discendente o ascendente che, con un po' di pratica, permettono di realizzare cordoni di bell'aspetto. Le schede tecniche dei migliori fornitori contengono moltissime indicazioni di regolazione in funzione del diametro della bacchetta e dello spessore da saldare.

Rivestimento basico

Il rivestimento basico è utilizzato dai professionisti della saldatura meccanica e dell'industria delle caldaie. È adatto a saldature in tutte le posizioni e con elevate proprietà meccaniche. Questo rivestimento è delicato, deve essere conservato in un ambiente asciutto e preriscaldato o deumidificato (in forno) prima della saldatura per evitare la formazione di cricche a freddo e di scorie difficili da rimuovere. Il rischio di incollatura è in agguato per i meno esperti, come anche quello di inclusioni di scorie nel cordone di saldatura.

Rivestimento cellulosico

Il rivestimento cellulosico è un rivestimento leggero e sottile, utilizzato soprattutto sui tubi a pressione. Essendo riservato ai saldatori più che esperti, se stai leggendo questa guida, non sei certamente interessato!

Per la saldatura dell'acciaio inox, della ghisa o degli acciai duri, esistono elettrodi speciali da maneggiare con cautela.

Elettrodo per acciaio inox

L'elettrodo per inox è soggetto a frequenti incollaggi. Le scorie scoppiano frequentemente durante il raffreddamento ed è quindi necessario indossare un cappuccio da saldatore, oltre agli occhiali protettivi. Da notare che questo elettrodo può essere utilizzato su una saldatura mista come acciaio inox-ferro, acciaio inox-acciaio duro, ecc.

Elettrodo per ghisa

L’elettrodo per ghisa deve essere maneggiato delicatamente. Così come il pezzo da saldare, deve essere preriscaldato. Un problema in più da considerare: il raffreddamento degli elementi saldati deve essere lento e progressivo, al riparo dall'aria per evitare fessurazioni. Occorre quindi mettere della sabbia o della ghiaia calda sopra e sotto il pezzo saldato.

Elettrodo autotemprante

L'elettrodo autotemprante è progettato per gli acciai duri e viene utilizzato per la riaffilatura degli utensili da taglio che hanno perso il filo e che devono essere riaffilati. È un investimento costoso che deve essere rapportato al costo del progetto previsto!

Gli elettrodi rutilici sono quelli più utilizzati, il che è logico visto che l'acciaio al carbonio è indubbiamente il metallo più utilizzato!

Nelle saldature di testa di lamiere senza cianfrino, di spessore da 1 a 3 mm, possono essere utilizzati elettrodi di diametro da 1,6 a 2,5 mm. Oltre tali spessori, e fino a 10 o 12 mm nelle saldature di testa, è necessario cianfrinare i bordi da saldare: vale a dire fare uno smusso su ciascun lembo e poi riempire questo cianfrino a forma di V con elettrodi da 2,5 mm (per esempio per la prima passata) e successivamente con elettrodi di diametro maggiore (3,2 o 4 mm ad esempio). Questo procedimento consente di saldare a cuore per ottenere una saldatura robusta. Oltre questi spessori, la saldatura semiautomatica può essere preferibile.

Nel caso di saldature sovrapposte - le due lamiere si sormontano - o in angolo, anche con spessori diversi, è possibile ugualmente fare il primo passaggio con una bacchetta di piccolo diametro che permette di riempire bene il fondo dell'angolo e successivamente riempire con bacchette di diametro superiore. Con l'esperienza riuscirai a individuare rapidamente il giusto diametro di elettrodo da utilizzare. I due criteri principali di selezione sono la natura del metallo e lo spessore, non puoi sbagliarti!

La polarità consiste nella scelta del tipo di collegamento del cavo della pinza portaelettrodo e del cavo di massa. In generale puoi scegliere tra collegare la torcia sul positivo o sul negativo.

Poiché i connettori sono identici, è possibile scegliere di collegare l'elettrodo al polo positivo (DC+) o al polo negativo (DC-) in base al tipo. In generale, un elettrodo al rutilo richiede un collegamento al polo negativo ed uno basico al polo positivo. Se hai un dubbio, segui le indicazioni del produttore riportate sulla confezioni dei tuoi elettrodi.

Un consiglio: per gli elettrodi inox scegli il polo DC+ perché il pezzo si scalderà meno.

Molto spesso, all'inizio e alla fine della saldatura, l'arco elettrico forma un cratere che mangia i bordi della lamiera - ovviamente in senso figurato!

Per evitare questo fenomeno ed avere un bel cordone di saldatura completo, occorre prendere due scarti di lamiera da appuntare a monte e a valle della saldatura. Poi si inizierà e si terminerà la saldatura su questi pezzi sacrificali che verranno successivamente tolti con la smerigliatrice. Un trucchetto molto utile!

Esistono quattro posizioni principali per la saldatura:

• in piano, la più semplice per realizzare un bel cordone

• in cornice, il pezzo da saldare è verticale ma la saldatura è orizzontale

• verticale, ascendente o discendente

• a soffitto, la più difficile perché tu sei sotto la parte da saldare – esempio, la saldatura di un telaio o del pianale sotto una vettura.

In ogni caso, la scelta dell'elettrodo è fondamentale e merita tutta l'attenzione.

Adesso sai a cosa servono, di cosa sono fatti e come utilizzarli. Non ti resta che prendere la posizione giusta e... via!

• Indossa sempre delle protezioni per saldatore, non saldare mai senza maschera per saldatura.

• Indossa un grembiule in cuoio, dei guanti da saldatore e, quando usi una spazzola metallica o una smerigliatrice, indossa sempre degli occhiali protettivi.

• I mozziconi - i piccoli pezzi di bacchetta che restano nella pinza quando l'elettrodo è stato consumato - devono essere smaltiti in un contenitore di ferro - come una lattina! Essendo molto caldi o addirittura incandescenti, possono innescare un incendio se vengono lasciati del tempo in terra.

• Non dimenticare di saldare in un ambiente aerato utilizzando le protezioni appropriate.

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