TIG - Tungsten Inert Gas
Di come funziona questo processo di saldatura hanno già scritto molti libri e innumerevoli articoli.
In queste pagine non desideriamo scrivere i concetti di funzionamento di questo procedimento ma vogliamo parlare in modo molto pratico all’operatore, che come te, si trova quotidianamente davanti a piccoli intoppi, scelte da fare, errori e non riesce ad uscirne da solo.
Un primo consiglio pratico: attenzione alla distanza tra elettrodo e materiale base.
La saldatura TIG “Tungsten Inert Gas” è una saldatura per fusione. Il principio della costruzione di un giunto saldato, si basa sull’innesco di un arco elettrico tra il pezzo di lavoro e l’elettrodo infusibile (non partecipa all’apporto di materiale). L’arco TIG viene ottenuto tramite ionizzazione di un gas inerte e un elettrodo infusibile (tungsteno puro o additivato) e il pezzo da saldare.
Il bagno di saldatura può essere singolo o misto. Singolo se nella saldatura il pezzo viene fuso/unito, misto se vi è metallo di apporto + fusione = giunto.
Essendo un processo manuale, occorre dare la giusta attenzione alla distanza tra l’elettrodo e il materiale base. Nei generatori TIG si può regolare solo l’amperaggio. Il voltaggio invece viene dato dalla distanza tra l’elettrodo e il materiale base. Quindi per mantenere un basso apporto termico (dato da V = A x 60/cm min) occorre stare il più vicino possibile al materiale base, senza toccarlo, per evitare inclusioni di tungsteno nel giunto saldato.
Ha in sé delle criticità? Certo.
Non stiamo parlando di un processo veloce, il deposito non è altissimo quindi l’operatore deve essere molto abile. Processo in cui vince più la precisione e la qualità rispetto alla velocità.
SCHEMA DI PRINCIPIO TIG: perché si collega la torcia al polo negativo?
Dal generatore di corrente la torcia è sempre collegata al – (meno), polarità diretta, mentre la massa al + (più). La torcia viene collegata al meno perché il tungsteno è un materiale termoionico, cioè emette elettroni una volta che è stimolato da una corrente, quindi collegandola al polo negativo sfruttiamo questa naturale caratteristica ottenendo un “bombardamento elettronico” dalla torcia verso il pezzo, avendo i benefici della fusione e del collegamento dei due pezzi che stiamo per saldare.
Dove va aggiunto il materiale di apporto?
L’energia necessaria per fondere le parti da unire è fornita da un arco elettrico che si genera tra l’elettrodo infusibile e il pezzo da saldare. Il tutto protetto da un opportuno gas di protezione. E’ una procedura in cui devo utilizzare due mani: su una tengo la torcia, sull’altra il materiale d’apporto che dobbiamo aggiungere.
Il materiale d’apporto va sempre aggiunto nel bagno di fusione, MAI NELL’ARCO ELETTRICO.
Nell’arco elettrico andrebbe a fondere sicuramente, ma la goccia cadendo dall’arco elettrico al bagno di fusione non arriva ad essere un corpo unico, la dovrei poi andare a rifondere creando delle mancanze di fusione (la bacchetta deve essere più sdraiata possibile).
L’innesco avviene tramite contatto tra tungsteno e pezzo, seguito da un sollevamento -LIFT ARC-, oppure con l’ausilio di una scarica elettrica ad alta frequenza -HF-, per cui il tungsteno viene mantenuto sollevato dal pezzo ed una scarica di tensione permette l’accensione dell’arco elettrico.
Tipi di elettrodo in tungsteno – additivi
Puro (fascia verde): alluminio, magnesio e le loro leghe, ottoni, bronzi di fusione. Corrente alternata.
Lantanio 2% (fascia blu): acciaio al carbonio, acciaio inox, alluminio, rame e leghe, argento, titanio può essere considerato un elettrodo universale. Corrente continua e alternata.
Toriato 2% (fascia rossa): acciaio al carbonio, acciaio inossidabile, rame e leghe, argento, titanio. Corrente continua. L’elettrodo che si fa fatica a “tirare via dalla mani” del saldatore perché ha un buon innesco, discreta durata e una buona resistenza.
Ceriato 2% (fascia grigia): acciaio al carbonio, acciaio inossidabile, rame e leghe, argento, titanio. Corrente continua.
Per vedere i tipi di elettrodo che abbiamo a magazzino:
Parliamo della radioattività degli elettrodi toriati (rossi)
Quando è necessario fare la punta al tungsteno?
Se lavoriamo con corrente continua -DC- ci serve la punta, ma se ci troviamo a lavorare in corrente alternata -AC- la punta non è necessaria o meglio, si può fare la punta per avere il primo innesco più veloce, ma poi con la corrente alternata la punta assume una forma tondeggiante perché il 50% degli elettroni vanno verso il pezzo e l’altro 50% tornano verso l’elettrodo dando un colpo di caldo che fa assumere al tungsteno la forma tondeggiante.
Angolazione e affilatura elettrodi al tungsteno, non può essere casuale.
Sembrano delle cose semplici e di poco rilievo ma sono fondamentali da conoscere perché avere una conformazione o l’altra dell’angolo della punta cambia le carte in gioco, cambiano le tipologie di penetrazione. Quando la punta è molto appuntita avremo una penetrazione superficiale ma larga ai fianchi, man mano che apriamo l’angolo della punta avremo una concentrazione della penetrazione e un cordone più compatto.
L’affilatura della punta va sempre fatta con l’asse dell’elettrodo perpendicolare all’asse di rotazione della mola e parallelo alla direzione di rotazione. Devo avere le striature che vanno sempre verso la punta.
Vi consigliamo di non far mai la punta di fianco perché le striature risulterebbero perpendicolari all’asse dell’elettrodo creando quindi una stabilità nell’emissione degli elettroni.
Piccola chicca: quando vi troverete a scegliere il vostro affilapunte semiautomatico sinceratevi che abbia un sacchetto che contenga le polveri di molatura (nel caso del toriato è OBBLIGATORIO).
Da ricordarsi sempre che la lunghezza della punta deve essere 1,5-2 volte rispetto al diametro dell’elettrodo.
Perché scalfire la punta ad un elettrodo appena affilato?
Quando andate ad insegnare a qualcuno come si affila un elettrodo tungsteno ricordatevi di questo piccolo accorgimento: fategli scalfire la punta. Questo passaggio è essenziale per far si che quella zona che tenderebbe ad essere debole con la corrente che c’è in gioco, non si rompa. Una volta fatta la punta quindi mettete l’elettrodo in piedi e smussate leggermente la testa in modo tale che non vi troviate più una zona critica che può andare ad includersi nel materiale base per poi ritrovarcela come difetto nella saldatura.